通过数字孪生实现数据中心的可持续设计

如今，设计团队都在想方设法优化整体系统性能，因此电子和机械设计正逐渐融合。数据中心恰恰体现了这种融合——吞吐量计算、功耗和散热管理都是其主要的设计考虑因素。数据中心的能耗占到全球总能耗的百分之一。随着越来越多的应用依赖于由高性能互联处理器阵列组成的超大规模计算，预计未来几年的能耗还会翻一番。

 

除了巨大的耗电量，散热也是一个问题，这一压力就来到了气流和冷却系统身上。在环境监管约束日益严苛的当下，净零碳排放目标对企业来说是如箭在弦。一边是额外的需求在召唤，一边是能源可持续目标在喊停，该如何处理这一两难境地，以最高效的方式提高利用和扩展数据中心资源？

 

 

如何提升高耗能数据中心的性能和冷却效率？

 

Cadence 利用在计算软件方面的专长，将应用扩展到了系统设计和分析领域。此前，Cadence 收购了数据中心数字孪生领域的先驱 Future Facilities 公司，扩大了计算流体力学 (CFD) 和热分析产品组合，并将其扩展到了数据中心。

 

除了电子冷却分析，Future Facilities 的创新 CFD 解决方案让客户可以实现数据中心的虚拟化，创建 3D 数字孪生，使用基于物理的仿真来准确分析热数据，包括气流和散热。

 

这项技术已成功帮助 Thésée DataCenter、Digital Realty 和 Equinix 等客户优化数据中心的散热、功耗和容量利用率，从而有效减小碳足迹。

 

Cadence为自己的数据中心也应用了 Future Facilities 的解决方案，并且体验到了切实的优势。使用 Future Facilities 的技术和广泛的模型库，Cadence 构建了准确的气流动力学模型，甚至涵盖了数据中心机架最深处的元件。基于早期结果，我们大胆地将未来几年的温度提高了 10°F（5.6℃），这将节省多达 20% 的能源消耗。

 

 

此次收购同时带来了协同效应，可在不同的应用中将计算软件专业知识和 CFD 技术相结合。Cadence 在云计算分布和利用人工智能优化性能方面经验丰富，这为优化 CFD 应用和数据中心热管理创造了条件。此次收购还扩展了 Cadence 现有的相当于数字孪生的产品组合，这些产品贯穿于芯片和智能系统的各个开发阶段，包括用于仿真和软件开发的硬件平台。

 

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额外需求与可持续齐头并进

 

借助 Cadence 的工具和技术，我们的客户可以确保产品在设计上符合可持续发展原则，在整个设计流程中实现更高的能源效率。例如，在物理实现中使用 Cadence 技术，客户能够在设计流程的早期预测各种抽象层次的功耗，避免不必要的活动，为目标应用实现节能设计。这些措施能够帮助数据中心以较低的电源使用效率 (Power Usage Effectiveness , PUE) 有效运行，从而提高能效。

 

Future Facilities 技术巩固了 Cadence 在超大规模计算这一重要垂直领域的地位。Cadence 将在这个领域继续深耕，进一步支持客户的可持续创新设计，优化终端产品对电力、空间和能源的需求，助力其在市场应用上释放无限活力。