前段時間谷歌公司第一次允許媒體記者進入其位于美國和歐洲地區(qū)的數(shù)據(jù)中心進行訪問與拍照，并公布了一批其數(shù)據(jù)中心的照片。通過照片，人們可以看到谷歌數(shù)據(jù)中心里面整齊地擺放著成千上萬臺服務器和錯綜復雜而又色彩繽紛的線纜以及冷卻管道。

我們在驚嘆于其數(shù)據(jù)中心精彩的時候，也清醒認識到谷歌敢公開這些圖片，就說明它有下一代技術了，未來很可能會進一步大幅改變其現(xiàn)有的計算系統(tǒng)架構。谷歌也曾說“他們的同事看了未來的架構，都對現(xiàn)在的系統(tǒng)不太滿意”，這說明谷歌的新一代數(shù)據(jù)中心架構會有更大更好的改變。本文通過谷歌專利的水冷服務器技術，做最粗淺分析和最大膽猜測，和大家分享其尚未公開但有可能已在采用的數(shù)據(jù)中心技術。

圖1 水冷服務器示意

水冷服務器其實也不是個全新的概念，比如圖1是IBM聯(lián)合瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院共同研發(fā)了一種名叫Aquasar的水冷超級計算機，它可以降低40%以上的能源消耗，減少85%的碳排放，同時將收集來的熱能用于建筑上的需求例如地熱。從這個案例我們可以看到采用水冷服務器的主要好處是就近帶走熱量，可以有很高的節(jié)能效果，同時大大提高功率密度來縮小服務器的尺寸，減少風扇噪音，以及容易實現(xiàn)熱能回收等等好處。

基于這些好處，谷歌早在2006年之前就開始研究此技術，并于2009年得到其水冷服務器的專利。谷歌水冷服務器專利的主要技術特點是服務器主板兩兩成對安裝在散熱片的兩個外側，由散熱片內流過溫度較低的冷凍水來帶走熱量。其中高發(fā)熱的元件，比如CPU和南北橋芯片組等靠近散熱片內的冷凍水來安裝，從而發(fā)出的熱量被散熱片內的冷凍水就近帶走;而一些發(fā)熱量不高的器件，比如內存和硬盤等則直接安裝在稍遠離三明治散熱片中心的位置，部分案例中還有服務器風扇或電源風扇安裝在某側的服務器主板上，用于將內存和硬盤等的熱量帶走。

圖2 谷歌水冷服務器側視圖

如圖2是谷歌水冷服務器的側視圖，其中中間的三明治結構部分為水冷散熱片114，散熱片的上下表面分別安裝了兩個服務器主板112a和112b以及CPU、內存等發(fā)熱元件。

由鋁錠加工壓疊壓而成的散熱片114的內部有多個如122這樣的冷凍水通孔，用于帶走散熱片吸收的服務器熱量。散熱片114的表面則根據(jù)服務器器件的發(fā)熱程度還專門刻蝕出不同深淺的平臺，用于安裝發(fā)熱量不同的器件，比如標識為116的CPU和標識為118的芯片組等高發(fā)熱量器件，置于靠近冷凍水供水通道的平臺，而標識為120的內存、標識為124網(wǎng)絡和標識為130的低發(fā)熱量器件則可置于稍遠離冷凍水通道的平臺，部分設計中標識為126的服務器風扇等還仍然會用于給服務器表面的器件散熱，下面會更為詳細介紹。