教育

郑州大学超算中心精密空调工程

行级精密空调 + 封闭冷通道方案,保障 HPC 集群 7×24 高负载稳定运行

精密空调超算中心高密度散热HPC

客户背景

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高校客户

郑州大学是国家"双一流"建设高校,超算中心承担材料科学、生物信息、气象模拟等多学科高性能计算任务,是学校科研计算核心基础设施。

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超算规模

超算集群包含数百台计算节点,单机柜功率密度 20-30kW,远超传统数据中心 3-5kW 的散热能力。传统房间级空调已无法满足散热需求。

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制冷需求

超算集群 7×24 高负载运行,任何制冷中断将在数分钟内导致机房温度急剧升高,触发服务器过热保护关机,造成科研任务中断。

核心挑战

高密度散热

传统房间级精密空调送风距离有限,高密度机柜区域形成局部热点。需要采用近端制冷方案,将冷量精准送达每个机柜进风口。

温湿度精密控制

HPC 集群对温湿度波动敏感。温度过高导致 CPU/GPU 降频影响计算性能;湿度过低增加静电风险,湿度过高可能导致凝露短路。要求温度 ±1℃、湿度 ±5%RH 精密控制。

不间断制冷

超算任务可能持续运行数天甚至数周,任何计划外制冷中断都会导致数天计算结果丢失。制冷系统必须具备 N+1 冗余和自动切换能力。

吉之星方案

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行级精密空调方案

在每个机柜排间部署行级精密空调,冷风直接送入封闭冷通道,送风距离 < 2 米,消除局部热点。单台制冷量 50kW,支持变频调节。

📦

封闭冷通道

机柜面对面排列 + 顶部/两端封闭,形成独立冷池。冷热气流完全隔离,PUE 从 1.8 降至 1.4 以下。送风温度可提高至 22℃,大幅降低制冷能耗。

🔄

N+1 冗余设计

每排机柜配置 N+1 台行级空调,单台故障时其余空调自动提速补偿。空调与动环监控系统联动,故障 30 秒内自动告警并启动备用机组。

关键成果

±1℃
温度控制精度
±5%
湿度控制精度
< 1.4
PUE(制冷优化后)
0
制冷中断事故
30kW
单机柜散热能力
N+1
冗余制冷保障

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