随着人工智能工作负载的增长,联想的Neptune温水冷却系统通过取代耗能巨大的冷水系统,帮助数据中心降低能耗和排放。
联想正在将其Neptune液冷技术推广至整个数据中心产品组合,以应对现代人工智能环境带来的散热和能耗挑战。此举旨在应对数据中心运营商日益增长的电力需求。
联想在该领域的进步使其系统在 Top500 和 Green500 榜单上均名列前茅,这两个榜单分别根据性能和能效对超级计算机进行排名。
Neptune的设计重点在于降低设施的总能耗。传统的空气冷却方法已不足以应对高密度人工智能和高性能计算(HPC)系统产生的热量。
联想表示,配备 Neptune 的服务器与类似的风冷系统相比,功耗最多可降低 40%,这提供了一种在不增加冷却成本的情况下实现稳定性能的方法。
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人工智能工作负载和不断增长的能源需求
人工智能工作负载的增长 导致发热量大幅增加,使传统的空气冷却系统接近其运行极限。IDC 和联想联合发布的《2025 年 CIO 战略手册》强调,可持续发展是技术领导者的一项关键优先事项,其中包括降低冷却相关的能源消耗。
Neptune 的直接水冷系统:将温水循环输送到处理器和内存模块,直接从源头吸收热量。
与需要将水冷却至约 18°C 的传统系统(这是一个高能耗过程)不同,Neptune 系统可在高达约 45°C 的水温下高效运行。这种设计可以省去冷水机组,减少对空气处理设备的依赖,并提高高密度机架的整体效率。
联想Neptune处理器在高性能计算和人工智能系统中可降低高达40%的能耗(图片来源:联想)
这项技术的第六代产品历经十余年研发,并拥有数百项专利支持。联想还推出了一款全新的垂直液冷机箱,旨在以更小的空间实现更快的计算速度。该全液冷系统无需内置风扇。
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将液冷技术融入净零排放战略
Neptune 技术是联想实现 2050 年净零碳排放战略的关键组成部分,这一目标已得到科学碳目标倡议的认可。
通过降低制冷需求并利用可集成到现有设施中的温水循环系统,该技术支持实现减排和提高能源效率的长期目标。在亚太地区,随着人工智能云服务和数字平台用电量的不断增长,对这些解决方案的需求也在日益增长。
联想预测,区域数据中心的能源消耗量可能从 2024 年的 320 太瓦时攀升至 2030 年的 780 太瓦时。在此背景下,能源效率与商业成功之间的联系日益紧密。
联想海王星解决方案提供直接水冷散热(图片来源:联想)
联想基础设施解决方案集团中亚太及澳大利亚和新西兰执行董事Kumar Mitra表示:“在整个亚太地区,各组织都在寻求不仅功能强大,而且从根本上更节能的AI基础设施。Neptune为我们的客户提供了这种优势。”
“我们在世界500强和绿色500强排行榜上的领先地位,证明了这些创新在现实世界中的影响。随着人工智能的规模化发展,兼具卓越性能和负责任的能源利用的解决方案将定义下一个数字化增长时代,而这正是联想正在努力实现的。”
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实际部署中的性能
Neptune 生态系统采用闭环架构,将直接到节点的温水冷却与后门热交换器和热传递模块相结合。
温热的冷却液流经关键部件上的冷板,温度升高约 10°C 至 15°C,然后将热量传递到独立的循环回路中。此过程无需使用冷冻水,并有助于在高机架密度下保持稳定的性能。
联想Neptune部署于数据中心(图片来源:联想)
联想的ThinkSystem SR780a系统采用Neptune散热技术,实现了1.1的电源使用效率(PUE)。PUE是衡量设施总功率与其IT设备功耗之比的指标。1.1的PUE值意味着每1瓦的计算功率,只有0.1瓦用于散热,这种效率水平对于风冷系统来说很难达到。
基于 Neptune 技术的平台已被用于处理一些全球最密集型的工作负载。梦工厂动画公司采用 Neptune 冷却的高性能计算系统后,性能提升了 20%,同时冷却需求也显著降低。韩国和马来西亚的气象机构以及众多大学和研究中心也采用了这项技术。
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