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1、浸没液冷服务器 可靠性白皮书开放数据中心委员会 2021-09-15 发布 ODCC-2021-05012 浸没液冷服务器可靠性白皮书 i 目目 录录 前 言 . iii 版权说明 . iv 浸没液冷服务器可靠性白皮书 . 1 1. 引言 . 1 2. 传统风冷数据中心故障情况 . 2 2.1. 温度诱发故障的机理 . 2 2.2. 振动诱发故障的机理 . 3 2.3. 湿度诱发故障的机理 . 4 2.4. 灰尘诱发故障的机理 . 4 3. 空气冷却与浸没液冷下对电子设备的环境应力差别分析 . 6 3.1. 湿度对比. 6 3.2. 振动对比. 6 3.3. 灰尘对比. 6 4. 阿里云浸没式

2、液冷服务器运行状态分析 . 6 4.1. 浸没液冷服务器运行失效率分析 . 7 4.2. 服务器各部件失效率统计结果 . 8 5. 阿里云浸没式液冷服务器长期运行后可靠性评估 . 8 5.1. 服务器系统运行稳定性及性能分析 . 8 ODCC-2021-05012 浸没液冷服务器可靠性白皮书 ii 5.2. 服务器主板物理特性分析 . 9 5.3. 服务器主板信号完整性分析 . 11 5.4. 服务器主板电源完整性分析 . 12 5.5. 服务器电源模块 PSU 可靠性分析 . 13 5.6. 服务器机箱结构件可靠性分析 . 14 5.7. 冷却液长期可靠性分析 . 15 6. 总结 . 16

3、 ODCC-2021-05012 浸没液冷服务器可靠性白皮书 iii 前前 言言 本规范感谢以下起草单位和起草者： 起草单位：阿里巴巴集团基础设施事业部，中国信息通信研究院（云计算与大数据研究所） 起草者：钟杨帆，郭锐，方海宾，迟海，李小鹏，曹洪浩，向蓓，孙春甲，练恒，黎安宇，永宝，谢可可，朱宗鹏，张京 ODCC-2021-05012 浸没液冷服务器可靠性白皮书 iv 版权说明版权说明 ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受著作权法保护，编制单位共同享有著作权。 转载、摘编或利用其它方式使用 ODCC 成果中的文字或者观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会”。 对于未经著作权人书面

4、同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为，ODCC 及有关单位将追究其法律责任，感谢各单位的配合与支持。 ODCC-2021-05012 浸没液冷服务器可靠性白皮书 1 浸没液冷服务器可靠性白皮书浸没液冷服务器可靠性白皮书 1. 引言引言 大数据、云计算技术的快速发展，让世界变的更加互联、人类生活日趋便捷的同时，也将需要越来越多的计算能力。硅芯片逐步逼近物理和经济成本上的极限，各界纷纷预测，摩尔定律再不久的将来面临失效，半导体工艺升级带来的计算性能提升不能再像以前那么快了。如何应对未来高算力需求的挑战：一个方向是借助服务器内部构建更多的计算单元提升单机计算力， 而这直

5、接导致芯片功耗及散热成为新挑战。另外一个方向是云计算，云计算令计算资源集中化，高密度的提升必然带来热密度的上升， 对于支撑服务器稳定运行的数据中心而言则带来巨大的散热挑战。阿里云通过长期摸索实践，通过浸没液冷技术形成商用规模的液冷集群，实现了从 0 到 1 的突破，完美的解决了高密度高功耗下的计算环境问题，很好的解决了这两个挑战。 云计算数据中心承载的服务量巨大，涉及到的云客户业务种类也比较多，如果出现故障，它的影响深度和广度就会非常大，所以需要有很高的可靠性。对于重要公司和机构而言，数据中心就是其业务运转的心脏，一旦出现问题，损失的不仅是金钱， 还有其整体的形象和声誉， 因此数据中心的可靠性

6、就变得至关重要。 浸没液冷服务器可靠性白皮书（以下简称“白皮书”）由阿里云基础设施事业部服务器研发团队编写。 白皮书作为行业首个全景式液冷服务器可靠性白皮书文档，在基础设施云化、核心技术互联网化、应用数据化和智能化的新基建时代背景下，传统制冷系统逐步面临瓶颈，液冷技术生态化正在加速形成。 浸没式液冷是数据中心的跃迁式技术创新，具有高能效，高密度，高可用和高可靠等特性。 此白皮书以阿里云在浸没液冷应用多年实践得来的可靠性评估为切入点进行全面解读。 白皮书旨为浸没式液冷数据中心行业从业者提供具有指导性、 操作性的参考资料，希望能够在从风冷到液冷服务器转型过程中提供有效ODCC-2021-05012