坐落于四川省稻城縣海子山的國家重大科技基礎設施項目——高海拔宇宙線觀測站“拉索”，因有望破解宇宙線起源這一“世紀難題”而備受矚目。鮮為人知的是，進入科學運作階段以來，這個龐大的觀測體系，每時每刻都在接收和處理著巨大的海量數據，而它們的儲存和處理可是個大難題。
建立在“拉索”觀測基地的海子山數據中心海拔4410米，是全球最高的數據中心之一。高密度伺服器的散熱問題，一直是制約伺服器高密度計算、可靠運作的瓶頸，因此而産生的高能耗也給基地供電造成額外壓力。
大科學裝置需要一個“降溫”利器。
中國工程院院士顧國彪和中國科學院電工研究所研究員阮琳帶領團隊，經過數十年的研究和發展，成功研發出具有完全自主智慧財産權的蒸發冷卻技術。這一技術給高密度伺服器散熱問題的破解帶來了希望。
據阮琳介紹，傳統數據中心一般採用伺服器強迫通風 結合機房空調製冷的傳統風冷技術，實現伺服器的降溫。海子山數據中心由於地處高海拔，空氣稀薄，傳統風冷技術難以解決CPU的局部過熱問題。這不僅限制了數據中心的配置規模，對數據中心的能耗也提出了巨大的挑戰。
為解決高密度伺服器冷卻問題，散熱能力更強的液冷技術逐步成為該領域的熱點，隨之也産生了水冷和蒸發冷卻兩種具有代表性的液冷技術方案。與傳統風冷相比，水冷技術的冷卻性能得到了大幅度提升，但強迫水迴圈冷卻系統存在電氣絕緣、腐蝕性和泄漏問題，導致水冷伺服器的運作維護工作量極大，為伺服器長期安全可靠運作帶來了重大隱患。
“我們的蒸發冷卻方式，利用液體冷卻工質液氣相變原理進行熱量交換，冷卻工質的液氣密度差在重力加速度的作用下自動迴圈流動，無須外部旋轉機械提供迴圈動力，因此冷卻系統運作在零壓附近，降低了冷卻工質泄漏的風險，冷卻工質的迴圈完全不消耗電能。”阮琳告訴中青報·中青網記者，蒸發冷卻方式使用的液體冷卻工質本身具有很高的電氣絕緣特性，能夠對電子資訊設備提供很好的絕緣保護作用。
這個數十年磨一劍的蒸發冷卻技術，已先後應用於李家峽400兆瓦、三峽700兆瓦水輪發電機，以及國家大科學裝置“蘭州重離子加速器”的ECR離子源磁體。經過長期積累，蒸發冷卻技術已形成了較為完整的基礎理論體系、分析工具和設計方法。
如今，這個技術也為高海拔觀測站數據中心的可靠運作提供重要科技支撐，助力大科學裝置“拉索”高效運作。
2021年5月17日，建設中的“拉索”在銀河系內發現2個能量超過1拍電子伏特的光子，是人類至今觀測到能量最高的光子。相關研究成果已發表于《自然》（Nature）雜誌。國家高能物理科學數據中心主任陳剛表示，電工研究所先進的表貼式無泵自迴圈蒸發冷卻系統綠色節能，為“拉索”數據採集系統以及在站數據處理系統的穩定運作提供了有力保障。
阮琳介紹，自2019年11月投運以來，“拉索”數據中心蒸發冷卻伺服器運作穩定，冷卻效果良好，節能顯著，實測伺服器機櫃電能使用效率（PUE）為1.03。這一數據再次證明了蒸發冷卻技術在電氣裝備與電子資訊設備領域的獨有優勢。
來源：中國青年報
