近日，深圳特區(qū)報(bào)以《探訪(fǎng)深圳“超級(jí)大腦”：“靈晟”超算問(wèn)鼎全球第一的深度密碼》為題，刊發(fā)記者實(shí)地探訪(fǎng)報(bào)道。報(bào)道指出：“靈晟”的全棧國(guó)產(chǎn)能力令人驚嘆。從處理器到超大規(guī)模組網(wǎng)，再到100%全液冷散熱計(jì)算機(jī)柜——每一個(gè)環(huán)節(jié)都掌握在中國(guó)人自己手里。”
中國(guó)中元作為該項(xiàng)目設(shè)計(jì)總承包方，完成了從集中式液冷系統(tǒng)等核心工藝到建筑落地的設(shè)計(jì)閉環(huán)，給出了超算建筑3.0時(shí)代的答案。
超算建筑的演進(jìn)：從1.0到3.0
回顧國(guó)內(nèi)超算中心的發(fā)展歷程，1.0時(shí)代是“設(shè)備的容器”，2.0時(shí)代關(guān)注效率最大化。而深圳超算二期，是超算建筑3.0時(shí)代的代表作。3.0更強(qiáng)調(diào)科技、自然、人文的三位一體：
????場(chǎng)地東西兩側(cè)自然高差達(dá)25米，為減少超算機(jī)房對(duì)城市的視覺(jué)壓迫，設(shè)計(jì)將機(jī)房短軸面向城市界面，沿街立面縮減20%。
????利用高差實(shí)現(xiàn)豎向分流——西側(cè)低標(biāo)高設(shè)科研人員入口，東側(cè)高標(biāo)高對(duì)接機(jī)房二層作為貨運(yùn)入口，大型設(shè)備可水平運(yùn)入，無(wú)需陡坡搬運(yùn)。
“化整為零、順勢(shì)布局”的設(shè)計(jì)策略，這一設(shè)計(jì)不僅化解了地形制約，更讓建筑與自然環(huán)境緊密融合，達(dá)成了科技設(shè)施與自然環(huán)境的共生。
光伏幕墻：實(shí)用與美學(xué)的結(jié)合
建筑表皮的光伏玻璃幕墻系統(tǒng)，是深圳超算二期最具辨識(shí)度的設(shè)計(jì)。
超算中心強(qiáng)大的計(jì)算能力，讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)聯(lián)想到銀河系核心的能量原點(diǎn)，由此誕生了“能量之核，星云之光”的設(shè)計(jì)概念。白天，幕墻反射周邊山景云海，隨季節(jié)呈現(xiàn)不同表情；夜晚，內(nèi)部燈光從三角面板縫隙漫射而出，形成獨(dú)特光影。
這面幕墻絕非僅僅為了美觀(guān)。深色的碲化鎘光伏玻璃在賦予建筑神秘感的同時(shí)，還具備出色的光電轉(zhuǎn)換性能——這種材料在高溫環(huán)境下的效率衰減僅為單晶硅的一半，非常適合深圳的氣候條件。團(tuán)隊(duì)將其加工成單元化三角面幕墻體系，通過(guò)不同角度的翻折優(yōu)化日照角度，提升發(fā)電效率。6600平方米的光伏幕墻，年發(fā)電量約43萬(wàn)千瓦時(shí)，可滿(mǎn)足建筑部分日常用電需求。
全球最大集中式液冷系統(tǒng)：從零自研的散熱方案
????深圳超算二期單機(jī)柜峰值功率達(dá)530千瓦，是常規(guī)液冷機(jī)柜的5倍以上。市場(chǎng)可采購(gòu)的CDU成品僅支持到1500千瓦，以深圳超算二期液冷系統(tǒng)的總制冷功率，需要布置大量CDU設(shè)備，不利于保證機(jī)房工藝布局的完整性，不利于液冷系統(tǒng)的集中調(diào)控及制冷需求的快速反饋，中國(guó)中元團(tuán)隊(duì)從零開(kāi)始，自主完成了整套CDU系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與集成。
這套系統(tǒng)總制冷量達(dá)57.9兆瓦，相當(dāng)于6000至7000戶(hù)家庭的夏季供冷能力，是目前已建成投運(yùn)的全球最大規(guī)模集中式液冷系統(tǒng)。二次側(cè)管道總長(zhǎng)超3公里，系統(tǒng)凈重244噸，主環(huán)管管徑達(dá)1.2米，已具備工業(yè)級(jí)散熱管網(wǎng)的規(guī)模。
高密度供電的挑戰(zhàn)：17萬(wàn)千伏安的電力保障
深圳超算二期總裝機(jī)容量約17萬(wàn)千伏安，需要14路市政外線(xiàn)接入，供電規(guī)模在國(guó)內(nèi)超算領(lǐng)域?qū)崒俸币?jiàn)。
內(nèi)部架構(gòu)上，項(xiàng)目采用高壓直流方案減少交直流轉(zhuǎn)換損耗，每個(gè)高壓直流柜設(shè)置冗余模塊確保單模塊故障不影響運(yùn)行。
而外部挑戰(zhàn)更為棘手——深圳地處沿海，臺(tái)風(fēng)可能導(dǎo)致電網(wǎng)瞬時(shí)閃斷。為此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)論證了超級(jí)電容、飛輪儲(chǔ)能等多種方案，最終選擇后備5分鐘的高倍率鉛酸蓄電池，形成完整連續(xù)供電體系，確保極端天氣下仍能穩(wěn)定運(yùn)行。
從深圳超算一期到二期，中國(guó)中元憑借專(zhuān)業(yè)能力贏得了業(yè)主持續(xù)信任，也完成了超算中心3.0設(shè)計(jì)方法論的迭代。我們以設(shè)計(jì)的確定性，回應(yīng)算力時(shí)代的不確定性，在國(guó)家算力版圖上刻下堅(jiān)實(shí)坐標(biāo)。
