数据中心面临难题：工艺与散热的博弈

　　制程工艺的进步使得服务器变得越来越灵活，只要你愿意，可以在一个机柜里塞多台刀片服务器，但与此同时，你必须面对散热的难题。

　　维基百科的瘫痪

　　最近，百科全书网站维基百科瘫痪了两个来小时。全球的人都在猜测，出了什么问题？真实的原因是数据中心。据悉，散热问题导致维基百科两个数据中心中的一个（位于阿姆斯特丹）陷入瘫痪，而不断增加的访问流量最终让另外一个（位于佛罗里达）也陷入瘫痪。

　　“不过好消息是我们打算在美国再建一个数据中心了，如果你愿意的话，可以捐款为我们的服务器做点贡献。”危机解决后，维基百科的发言人说。

　　数据中心的散热可能是工程师最为头疼的问题。

　　随着技术的进步，服务器变得越来越小，直到现在刀片服务器将要垄断整个市场。与其说刀片服务器是服务器历史上革命性的改变，倒不如说，这仅是由于工艺设计的巨大进步。

　　工业设计的进步使得单位面积的模块上可以集成更多的核，更多的线缆，这使得服务器面积更小，计算速度更快。但与此同时，一个亘古不变的难题摆在了工程师的面前，那就是散热问题。

　　“现在是个多核的时代，一块板子里能容纳许多芯片，但这并不意味着你可以无限制地容纳，因为散热问题在那摆着呢。”这就好像一个大胖子，必须拥有一个强壮的心脏才能健康地生活。

　　而刀片式服务器成为主流使得这个问题更加急迫。据IDC预测，仅在中国，2008～2013年，刀片服务器的采购量年度复合增长率为34.5%，其中值得一提的是，2012年，受服务器更新周期的影响，刀片服务器会达到相对较高的增长率，取代一批机架产品；预计2013年，刀片年出货量将接近25万台，是2008年的6倍。

　　因此，各公司一方面希望刀片服务器拥有更高的稳定性，更快的运算速度，更好地支持虚拟化技术，另一方面，他们必须分出一大批人来解决散热的问题。

　　Google的秘密计划

　　全球谁拥有最多的数据中心？这是一个商业机密。不过许多人认为一定是Google。根据现有信息，如果包括在建的，Google共有36个数据中心，因此也面临着最大的散热挑战。

　　在人才济济的Google，确实已经在秘密研发新的数据中心技术。这是一项与数据中心的冷却系统有关的技术专利，这种技术可以对服务器进行“精确制冷”，以达到降低能耗的目的。

　　另一个更令人吃惊的消息是——Google在服务器上早已自力更生，确切地说，他们所拥有的数十万台服务器都是自己设计打造的，Google认为这是公司的核心技术之一。

　　参与过许多Google服务器设计的Ben Jai说，Google有自己的服务器计划，并且加入了很多创新的思想。他们每台服务器都内置12伏特电源，确保万一主电源断电时还可持续供电。这已经成为他们的一项专利。

　　大家不仅对于Google这种内建电池的作法感到新奇，而且，Google对此的保密性也让大家很佩服。据悉，Google从2005年就开始采用这种设计，已经有好几代了，而在2009年才初步透露出口风来。

　　据介绍，针对数据中心面对的庞大的散热量，Google设计了一种特殊形状的服务器机架冷却用空气管。这种空气管是一种可调节式的管道传输系统，管道将与冷气机的吹风管道相连，并将为服务器系统输送散热用的冷风。

　　此外，Google还可以使用这种新的通风制冷技术在环境温度较低时直接抽取外界的冷空气来对服务器进行冷却，只有在环境温度较高时才需要开启空调制冷设备。类似的冷却技术通常被称为“免费制冷”技术。

　　还有一种“精确制冷”技术，不必为整个服务器机房进行冷却，冷气机只通过这些通风管道对服务器的热区进行精确制冷。

　　值得一提的是，Google为服务器做了可移动的数据中心集装箱，这是他们的另外一项专利。每个集装箱中最多可容纳1160台服务器，耗电量可达250 千瓦。

　　这透露出的一个信息是：对于服务器制冷最急迫的公司并不一定是服务器的生产商，那些拥有庞大数据中心的应用型企业对此也同样急切，包括Google，包括亚马逊，也包括软件大王微软等。不过谁知道Google会不会最终把自己的服务器制冷技术公布于众呢？如果是那样的话，相信很多人会对它家的服务器感兴趣。

　　海量数据的力量

　　Google是否会进入服务器市场还只是句玩笑话，目前它还处于自给自足丰衣足食的“小农时代”。不过另一个以前与服务器不搭边的企业——思科已迈出了大胆的一步。2009年，思科推出“统一计算系统”（UCS）进入了服务器市场。

　　实质上，这两家公司对服务器的策略改变与现阶段IT数据中心的快速发展无法分开。Google的服务器战略目前来看，显然是仅仅针对Google内部数据中心，而思科的服务器将面对整个市场。作为数据中心战略中重要的一环，服务器的出现使思科可以拥有全套的数据中心产品，思科还为了这个计划和它素日的合作伙伴HP差点闹翻脸。

　　尽管他们的战略步伐并不一样，但从前与服务器不沾边的两家公司却不约而同地拥有了自己的服务器战略。这似乎也可以看到一个苗头：随着海量数据的翻涌，数据中心的发展将极大地促进服务器技术新的发展。

　　那么，可以预见的是，未来几年服务器市场的一切技术改变都将以满足数据中心为核心。

　　而在节能的同时，有一件事情人们一定不会忽视，那就是服务器的吞吐量，随着对海量数据传输的效率要求，服务器的I/O瓶颈越来越得到新的重视。这将成为推动千兆以太网向万兆以太网过渡的动因。日前在一项针对服务器技术状况做的调研中，有超过10%的人员已经要求他们的服务器主板可以支持万兆以太网网络技术，有58%的受访者表示目前需要千兆以太网支持，将近一半的受访者表示他们正在考虑向万兆以太网过渡。

　　在刀片服务器之后，在多核之后，在虚拟化之后，在永远无法停止的节能技术之后，服务器的下一个增长点是什么？也许是高吞吐量。