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超级计算能力需要液体冷却的独创性
Hewlett Packard Enterprise 与 CPC 合作取得进展 HPC 行业的液体冷却

众所周知,超级计算可提供足够的处理能力,以用于密集型科学和工程应用。高性能计算 (HPC) 可实现安全、国防、天气/气候、流体动力学计 算、机械设计等建模和模拟工作。人工智能、复杂分析以及在全球范围内实现的数字解决方案,需要先进的超级计算,这些超级计算设计必须能够快速同步处理多元化、百亿亿级工作负载。

Hewlett Packard Enterprise 热力架构师 Mark Steinke 博士表示:“随着超级计算需求的快速发展,HPC 系统需要支持各种计算平台,以及能够升级至新架构。这些是我们 HPE Cray EX 超级计算机针对的场景。这是一项全新的设计,旨在满足当前和未来的系统HPC、AI 和融合工作负载要求。”

 

图片来源:2020 Hewlett Packard Enterprise Development LP.

HPE Cray EX 系统的全新设计激发了 CPC 的全新思维。CPC与Hewlett Packard Enterprise一拍即合, 协作开发全新超紧凑、高流量快速断开装置。两家公司的工程设计团队并肩工作,共同对一系列选项进行了全面的评估,以满足液体冷却需求。工程师们探索了各类软管倒钩配置、连接方法、不同尺寸管路的连接方向、上游/下游流速等。

 

“效率是液体冷却系统的重点之一。为增强整体冷却能力,我们必须将效率优化至组件等级。客户可以放心,对于我们而言,流动效率是我们的首要任务。” HPE要求为系统网络端的连接器创建 1/8 英寸(内径)连接器,以满足流速和压降要求。当时还没有这样的产品,因此需要新的解决方案。

 

连接器是 HPC 液体冷却系统中的主要流路电阻器,具体取决于其配置和阀门类型。为了满足 HPE 对超小型连接器的卓越流量效率需求,CPC 开发了Everis? LQ2 系列 —1/8 英寸快速断开 (QD) 装置,专用于液体冷却应用。独立测试证实,LQ2 系列流量比目前市场上的其他 1/8 英寸连接器的流量高 22%。更高的流量能力可将压降平均降低 34%,从而优化液冷系统性能。

 

HPE 团队关注每一厘米的机柜尺寸,现有的 CPC Everis LQ4 1/4 英寸连接器,就流量角度而言,1/4 英寸内联连接器配置较为高效,但它无法契合网络端连接器的一些紧凑可用空间。

 

HPE Cray EX 交换机刀片采用创新型 - CPC Everis LQ2 连接器快速断开阀体

 

工程师在快速断开装置中融入了 90 度弯管,使其紧密契合交换机托架,机柜前后不需要留出大量的电缆软管半径。Steinke 指出:“我们不需要占用计算机或交换机的空间,通过 90 度弯管分配快速断开功能。”


另一项看似简单、但很重要的设计元素是在连接器内引入回转接头。该回转接头可使指锁按钮保持在连接器顶部,以实现单手轻松操作,同时避免管道扭结或弯曲。

 

“我们希望能轻松查看和检修这些接头。在交换机侧,网络电缆可从交换机表面引出。机柜后面可能会变得很拥挤。若要维修单个交换机,技术人员必须能轻松地将电缆和快速断开装置从刀片拉出。”

 

终 HPE Cray EX 设计采用两种尺寸的CPC Everis 快速断开阀体和嵌件

 

CPC Everis LQ2 和 LQ4 系列连接器都是 HPE Cray EX 液体冷却系统的组成部分。该 1/8 英寸快速断开装置可与网络交换机刀片和电源共用,较大的 1/4 英寸连接器可连接至所有计算刀片。CPC 修改了其现有的 Everis LQ4 连接器,纳入锁定软管倒钩、回转端子和一件式插入件,以好地满足 HPE 规格。它们还采用多瓣密封件,可提供多重保护以防止泄漏,提供比标准 O 形环更高的密封效率,同时连接时需要的力更小。

 

今天,HPE Cray EX 百亿亿级技术平台是美国卓越科学机构的现有或计划超级计算机的一部分。Steinke 将其归功于 HPE 和 CPC 工程设计团队之间的良好协作,提供先进的液体冷却解决方案,支持高度复杂的模块化 HPE Cray EX 设计。

 

在 HPE、CPC 和高性能计算方面,双方密切的合作对自身、对行业都产生了积极影响。一种全新的超紧凑连接技术,可用于热管理,可快速、安全地将流体歧管连接至所有高功率液体冷却刀片,使整个 HPC 行业都将受益于这种创造性思维。

 

 




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