国家超级计算机天津中心使用施耐德制冷解决方案

施耐德制冷解决方案

项目背景

国家超级计算天津中心(NSCC-TJ)是国家科技部 2009 年 5 月正式批准建设、由天津市滨海新区 和国防科学技术大学共同建设、以国家高技术研究发展计 划(863 计划)信息技术领域“高效能计算机 及网格服务环境”重大项目“千万亿次高效能计算机系统”研制成果为基础构建的国家级超级计算中心。 天津中心的建设目标为:为天津、环渤海湾,乃至全国范围的企业和科研院所提供高性能计算服务,构 建天津滨海新区高端信息产业基地,以提高国家科技创新能力和促进产业技术创新。

国防科技大学与滨海新区于 2010 年 9 月联合成功建设完成国家超级计算天津中心,施耐德电气在 此项目中为国家超级计算天津中心提供了高密度制冷解决方案,为国家超级计算天津中心提供可靠运行 保障。

国家超级计算天津中心的高性能计算的主要应用领域包括:石油勘探数据处理、生物医药、新材料 新能源、高端装备设计与仿真、动漫与影视渲染、空气动力学、流体力学、天气预报、气候预测、海洋 环境模拟分析、航天航空遥感数据处理,等等。天津中心可为全国各领域的高性能计算用户提供高质量 的高性能计算服务,也可为全世界的高性能计算用户提供高质量的高性能计算服务。

由国防科技大学研制的“天河一号”实现了多项技术突破,是目前世界上运算速度最快的超级计算 机之一,“天河一号”成功投入使用,使我国在超级计算机领域跨入了世界领先行列,具有重要战略意义。

国家超级计算天津中心建成后已为津京地区和全国的重点用户提供了高质量的高性能计算服务,对 提高科研院所创新能力和促进企业的产业技术创新与产品竞争力发挥了很好的作用,取得了一批具有国 际先进水平的应用成果。

解决方案

国家超级计算天津中心位于天津市滨海新区,国家超级计算天津中心大楼的第一层和第二层为主机 房,大楼第一层为第一期工程,第二层可用于将来扩容使用。每一层机房面积约 1400 平方米。

国家超级计算天津中心大楼第一层内布置有 121 台 50KW 功率密度的超高密度机柜、25 台 25KW 功 率密度的高度密机柜、24 台 6KW 功率密度的机柜。第一期第一层的 IT 负载满载合计约为 6800KW。

50KW 功率密度的超高密度机柜采用 2 台施耐德电气行级空调机组组成机柜级气流封闭系统,25KW功率密度的高密度机柜采用 1 台行级空调机组组成机柜级气流封闭系统,6KW 功率密度的机柜采用行级

国家超级计算天 津中心每个机柜 50KW超高机柜密度是目前国 内最高机柜功率密度,121 只 50KW 超高密度 机柜数量是国内最大规 模的高密度机柜数量, 国家超级计算天津中心 的运算速度是国内超算 速度最快的超算运算运 算速度。

空调机组。机房环境采用地板下送 风精密空调机组提供环境温湿度控 制。第一期第一层合计采用 267 台 施耐德电气行级空调机组,采用 6台 150KW 制冷量的地板下送风精密 空调机组,后期可再扩容 2 台地板 下送风精密空调机组,第二层前期 先配置 5 台 150KW 制冷量的地板下 送风精密空调机组,后期再根据需 求扩容高密度机柜和行级空调机组。

为解决超高功率密度机柜的散
热,采用了机柜级制冷的解决方案, 空调机组紧靠高密度机柜,采用机柜级气流封闭系统,有效解决气流组织的问题。国家超级计算天津 中心每个机柜 50KW 超高机柜密度是目前国内最高机柜功率密度,121 只 50KW 超高密度机柜数量是 国内最大规模的高密度机柜数量,国家超级计算天津中心的运算速度是国内超算速度最快的超算运算 运算速度。

施耐德电气行级空调机组采用 EC 送风机,风机 N+1 冗余配置,EC 送风机设计成可非常方便的在 线热插拔更换,采用双电源模块供电,采用双电源输入等技术特点,确保空调机组高效运行,同时有效 解决空调机组的冗余配置问题。

同时采用施耐德电气 StruxureWare Central 英飞集中监控系统管理所有空调机组的运行,可实时提 供空调机组的制冷量、送风量、送风温度、回风温度、漏水监测等参数。提供实时监控保障、运行管理、 容量管理。

结论

国家超级计算天津中心运行维护部部长龙洋对施耐德电气提供的解决方案评价如下:

施耐德电气成功为国家超级计算天津中心的“天河一号”超级计算机提供了全套制冷解决方案,有 力地支持了“天河一号”超级计算机安全、稳定和高效运行。“天河一号”凭借 4700 万亿次 / 秒的峰 值速度于 2010 年荣膺全球最快超级计算机的称号,前所未有的计算速度与超过 50Kw 单机柜功率密度 对数据中心的基础设施提出了艰巨的挑战。

施耐德电气提供了从前期规划、中期方案部署到后期服务在内的整体解决方案,其中包括 InRow®模块化高密度行级制冷系统及定制化的机柜气流遏制系统,用于机房环境制冷的房间级制冷空调以及施 耐德电气 StruxureWare Central 英飞集中监控系统,有效地节约了设备投资和运营成本,同时也保证了 世界最快超算中心的高效、稳定及绿色的运行。

施耐德电气专业的项目团队和全面的解决方案给了我们很多信心。从设备安装初期到后期调试运行, 施耐德电气项目团队保证了整个项目的进展并顺利如期完成;同时,施耐德电气设备在节能和效率提升 方面都拥有出色的表现,从目前初步统计的数据来看,通过按需提供动态制冷以及机柜气流遏制系统缩 短气流传输路径等一系列效率提升的措施成功节约了近 10% 的电力成本;此外,整个机房制冷空调的监 控和管理系统也十分完善。