通過數(shù)字孿生實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)設(shè)計

如今，設(shè)計團隊都在想方設(shè)法優(yōu)化整體系統(tǒng)性能，因此電子和機械設(shè)計正逐漸融合。數(shù)據(jù)中心恰恰體現(xiàn)了這種融合——吞吐量計算、功耗和散熱管理都是其主要的設(shè)計考慮因素。數(shù)據(jù)中心的能耗占到全球總能耗的百分之一。隨著越來越多的應(yīng)用依賴于由高性能互聯(lián)處理器陣列組成的超大規(guī)模計算，預(yù)計未來幾年的能耗還會翻一番。

除了巨大的耗電量，散熱也是一個問題，這一壓力就來到了氣流和冷卻系統(tǒng)身上。在環(huán)境監(jiān)管約束日益嚴苛的當下，凈零碳排放目標對企業(yè)來說是如箭在弦。一邊是額外的需求在召喚，一邊是能源可持續(xù)目標在喊停，該如何處理這一兩難境地，以最高效的方式提高利用和擴展數(shù)據(jù)中心資源？

如何提升高耗能數(shù)據(jù)中心的性能和冷卻效率？

Cadence 利用在計算軟件方面的專長，將應(yīng)用擴展到了系統(tǒng)設(shè)計和分析領(lǐng)域。此前，Cadence 收購了數(shù)據(jù)中心數(shù)字孿生領(lǐng)域的先驅(qū) Future Facilities 公司，擴大了計算流體力學(xué) (CFD) 和熱分析產(chǎn)品組合，并將其擴展到了數(shù)據(jù)中心。

除了電子冷卻分析，F(xiàn)uture Facilities 的創(chuàng)新 CFD 解決方案讓客戶可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的虛擬化，創(chuàng)建 3D 數(shù)字孿生，使用基于物理的仿真來準確分析熱數(shù)據(jù)，包括氣流和散熱。

這項技術(shù)已成功幫助 Thésée DataCenter、Digital Realty 和 Equinix 等客戶優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的散熱、功耗和容量利用率，從而有效減小碳足跡。

Cadence為自己的數(shù)據(jù)中心也應(yīng)用了 Future Facilities 的解決方案，并且體驗到了切實的優(yōu)勢。使用 Future Facilities 的技術(shù)和廣泛的模型庫，Cadence 構(gòu)建了準確的氣流動力學(xué)模型，甚至涵蓋了數(shù)據(jù)中心機架最深處的元件。基于早期結(jié)果，我們大膽地將未來幾年的溫度提高了 10°F（5.6℃），這將節(jié)省多達 20% 的能源消耗。

此次收購?fù)瑫r帶來了協(xié)同效應(yīng)，可在不同的應(yīng)用中將計算軟件專業(yè)知識和 CFD 技術(shù)相結(jié)合。Cadence 在云計算分布和利用人工智能優(yōu)化性能方面經(jīng)驗豐富，這為優(yōu)化 CFD 應(yīng)用和數(shù)據(jù)中心熱管理創(chuàng)造了條件。此次收購還擴展了 Cadence 現(xiàn)有的相當于數(shù)字孿生的產(chǎn)品組合，這些產(chǎn)品貫穿于芯片和智能系統(tǒng)的各個開發(fā)階段，包括用于仿真和軟件開發(fā)的硬件平臺。

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額外需求與可持續(xù)齊頭并進

借助 Cadence 的工具和技術(shù)，我們的客戶可以確保產(chǎn)品在設(shè)計上符合可持續(xù)發(fā)展原則，在整個設(shè)計流程中實現(xiàn)更高的能源效率。例如，在物理實現(xiàn)中使用 Cadence 技術(shù)，客戶能夠在設(shè)計流程的早期預(yù)測各種抽象層次的功耗，避免不必要的活動，為目標應(yīng)用實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計。這些措施能夠幫助數(shù)據(jù)中心以較低的電源使用效率 (Power Usage Effectiveness , PUE) 有效運行，從而提高能效。

Future Facilities 技術(shù)鞏固了 Cadence 在超大規(guī)模計算這一重要垂直領(lǐng)域的地位。Cadence 將在這個領(lǐng)域繼續(xù)深耕，進一步支持客戶的可持續(xù)創(chuàng)新設(shè)計，優(yōu)化終端產(chǎn)品對電力、空間和能源的需求，助力其在市場應(yīng)用上釋放無限活力。