“高性能计算（HPC）是解决全球挑战性问题的重要手段 ， 是促进国家经济建设、社会发展和科学研究的一个利器 ， 也是世界各个发达国家争夺的制高点 。 ”不久前 ， 国家863、973计划重大专项组组长钱德沛教授在北京召开的2018联想全球超算峰会上如是说 。
联想目前以117套超算系统的份额 ， 成为全球最大超算平台提供商 。 而这比其当初目标——2020年拿到全球第一提前了两年 。 其中 ， 联想的第三代温水水冷技术居功至伟 ， 那么 ， 什么是温水水冷技术？第三代温水水冷技术相比前两代又有何改进呢？
降温速度对超算设备来说至关重要
一般来讲 ， 个人电脑无法处理大资料量的高速运算 ， 而高性能计算机群却可以胜任 。 虽然它的基本组件与个人电脑的概念无太大差异 ， 但其规格与性能则强大许多 ， 现有的超级计算机运算速度快到可达每秒一兆（万亿）次以上 。
每年全球会把全世界计算最快的计算机排个名 ， 一共排500个 ， 在此角逐中 ， 以往大多是学术研究机构位居前茅 ， 而这次联想作为中国企业反超惠普 ， 获得第一的成绩并非偶然 。
目前 ， 世界各国如同百舸争流都在冲击E级计算（百亿亿次） ， 可以说 ， 每隔10年HPC峰值性能会提升1000倍 ， 而随着运算速度的不断改善会产生大量热量 ， 若不能迅速降温可能导致机器毁于一旦 ， 产生不可挽回的损失 。 由此 ， 确保超算设备始终在一定的温度至关重要 。
针对这一问题 ， 今年8月底 ， 联想推出第三代温水水冷解决方案“海神”系统 。 联想集团副总裁、高性能计算及人工智能事业部总经理马杜·马塔指出：“第三代温水水冷技术 ， 包括Direct-to-Node温水水冷技术、后门热交换器、以及由空气和液体冷却组成的混合冷却技术 ， 可让数据中心的能效运营效率提高50% ， 有效保障超算的低功耗、高效率大规模应用 。 ”
新一代温水水冷技术降耗提速
为什么用水为超级计算机“制冷”？“水有巨大的比热容 ， 所以同样的温度变化和同样质量时 ， 水吸收或释放的热量最多 ， 而且水的黏度较小 ， 输送时阻力也小 ， 无毒也没腐蚀性 ， 作为‘制冷’介质比较理想 。 ”联想数据中心业务集团中国区方案营销总监李炜说 。
普通人可能觉得降温用冷水岂不更好 ， 为何反而要用温水为超级计算机“制冷”？计算机工作时需要一个稳定的温度才能高效运转 ， 以前用冷水为计算机降温 ， 需要制冷机消耗电脑能量 ， 不能最大化提高计算机性能 。 而用了温水降温 ， 不会出现温差较大情况 ， 更易保持计算机性能稳定 ， 多余热能还能再利用 ， 反而会让计算机更高效运转 。 “我们所用的是常温水 ， 温度在18—50℃ ， 降温过程无需在节点提供冷冻水 ， 这样就不用制冷机消耗电能 ， 大大节约电力消耗；用温水如50℃水进入 ， 出来后水温升高10℃ ， 这些热水会被用于加热建筑和设施、为办公室供暖 ， 达到更加经济高效的结果 。 而第三代温水水冷技术与之前相比 ， 制冷效率更高 ， 能够保持计算机性能稳定 ， 还可提高运算性能 ， 使计算速度提升3%—5% 。 ”联想HPC高级架构师张莫穷进一步解释说 。
针对第三代温水水冷技术与第二代之间的区别 ， 张莫穷介绍说 ， 高性能计算机每一代之间都会有一定细微的差异 ， 比较而言 ， 在性能上 ， 第二代的水冷技术中的水温相对低些 ， 但达不到让计算机高效运转 ， 而第三代在水冷技术方面 ， 通过“海神”冷却解决方案有了新的进步 ， 水温有所提高 ， 达到相对比较经济的温度 ， 不仅降耗 ， 还能提高运算速度 。
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