高性能计算（Highperformancecomputing，也就是我们常说的HPC）指的是使用很多处理器（作为单机的一部分）或者在集群中组织的多台计算机（作为单一计算资源运行）的计算系统和环境。HPC系统有多种类型，从大型标准计算机集群到高度专业化的硬件。 其实高性能计算机乃至整个计算机的诞生都是由于军事应用，这可以追溯到图灵和冯诺依曼时代。今天的高性能计算机已全面应用于各个领域，包括天气预报、飞机和汽车制造、生物医学、动画和电影制作等。超级计算的发展方向也在从原来的大规模、高功耗向节能环保方向发展。近日，笔者在德国莱布尼茨超级计算中心了解到，这套系统是基于节能而研发的，通过水冷系统充分诠释了科技的进步。 在说水冷之前，插个小花絮。在德国的这次高性能计算之旅中，我们在德国的标志性新天鹅堡遇到了一场大雨，所有人都被淹死了。暴雨夹杂着暴风雨，让每个人的嘴唇都冻得发紫，脑子里仿佛不停地播放着“冰冷的雨水随意打在脸上”……新天鹅堡给我们留下了“深刻”的印象 大风吹得大家都湿漉漉的，我跟大家说，“好像风挺大的……”周志强先生（联想集团中国区商业事业部终端计算总监、企业架构师）指着”他指着湿漉漉的衣服说：“这怎么是风冷的，分明是水冷的！水冷的“散热”效果确实感受到了，但大家心里很慌。参观水冷就是亲身体验，不虚此行。 莱布尼茨超算中心通过水冷LRZ高性能计算中心降低电费1000万欧元 言归正传，我们继续看超算。最近火爆的联想首创的45℃温水散热技术，相信大家都不陌生。以其更高的性能、更低的能耗、更小的占地面积和更低的噪音赢得了全世界的认可。受到越来越多用户的青睐。用莱布尼茨超级计算中心的工作人员的话来说：“安静得可以开一场音乐会”。 SuperMUC，由德国巴伐利亚科学院莱布尼茨超级计算中心（LRZ）运营，是一台采用创新温水冷却技术的超级计算机。水冷服务器系统 据了解，LRZ全部采用联想NeXtScaleSystem系统，实验室PUE值达到1.1，拥有9216个节点，峰值运算速度2897000亿（Gflops），整体性能高达90.95%，5年整体电费下降37%：从2760万欧元降至1740万欧元，节省超过1000万欧元。 水冷系统节能40% LRZ水冷系统相比传统风冷系统节能10%，冷却系统节能10%软件管理节能20%、6%。因此，实现了总能耗节省40%的设计思路。 据工作人员介绍，LRZ超算部分的功耗为2兆瓦，冷却本身不耗电。它采用自然冷却方式，堪称“自然冷却”。其他主要是水泵循环消耗的电能等，占的很少。超算中心的冷却水温一般在45度左右，自然冷却可以降到38度。存在一定的温差，可以满足服务器的散热需求。此外，LRZ还利用系统散热后的余热为建筑供暖，充分发挥了欧洲人的环保理念。 心想：水冷在我国推广得不是很好。大多数数据中心和高性能计算中心都使用传统的空气冷却。在新技术方面，国外用户尝试了很多，比如利用冬季高纬度地区的冷空气散热、利用洞穴、海水降温等，但国内推广的却很少。笔者曾经采访过一家数据中心公司。多年前，他们在天津尝试了新风（自然风）制冷系统，但北方城市空气污染和腐蚀严重，不得不继续改回传统空调风冷。不过，随着科技的不断发展，现在已经有了更符合“国情”的空气过滤系统。 相比之下，水冷更容易被国内用户接受。据了解，本次TOP500的冠军神威太湖之光采用水冷散热方式。在国内，也有企业在内蒙古、东北等高纬度地区建设自然风冷数据中心。除夏季外其他三个季节均可采用新风制冷，大大降低制冷成本。添加空气过滤系统也可以减少空气腐蚀。.新技术正逐渐被中国市场所接受。
