人工智能訓(xùn)練集群散熱防火細則一、總則1.1目的為保障人工智能（AI）訓(xùn)練集群的穩(wěn)定運行，預(yù)防和減少因散熱失效引發(fā)的設(shè)備故障、性能下降及火災(zāi)事故，保護數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)、人員安全及業(yè)務(wù)連續(xù)性，制定本細則。1.2適用范圍本細則適用于所有部署AI訓(xùn)練集群的數(shù)據(jù)中心、超算中心及企業(yè)級AI計算設(shè)施，涵蓋集群硬件（服務(wù)器、交換機、存儲設(shè)備等）、散熱系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、運維及應(yīng)急管理。1.3基本原則預(yù)防為主：通過合理設(shè)計、規(guī)范運維，從源頭降低散熱風(fēng)險。分級防護：針對不同風(fēng)險等級的設(shè)備和區(qū)域，采取差異化防護措施。實時監(jiān)控：建立全鏈路監(jiān)控體系，實現(xiàn)風(fēng)險的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警。快速響應(yīng)：明確應(yīng)急處置流程，確保事故發(fā)生時能迅速控制事態(tài)。二、AI訓(xùn)練集群散熱風(fēng)險分析AI訓(xùn)練集群具有高密度、高功耗、高發(fā)熱的特點，其散熱風(fēng)險主要源于以下因素：2.1設(shè)備自身特性高功率密度：單臺AI服務(wù)器（如配備8張GPU卡）的功耗可達5-10kW，遠高于傳統(tǒng)服務(wù)器（約0.5-1kW），單位空間發(fā)熱量劇增。局部熱點：GPU、CPU、電源模塊等核心部件為主要發(fā)熱源，若散熱不均易形成局部高溫（如GPU核心溫度超過95℃可能觸發(fā)降頻或宕機）。長時間滿負荷運行：訓(xùn)練任務(wù)通常持續(xù)數(shù)小時至數(shù)天，設(shè)備長期處于高負載狀態(tài)，散熱系統(tǒng)需持續(xù)高負荷運轉(zhuǎn)。2.2環(huán)境與系統(tǒng)因素氣流組織不合理：冷熱氣流短路（如冷通道未封閉、熱空氣回流）會導(dǎo)致散熱效率下降。散熱系統(tǒng)故障：空調(diào)停機、風(fēng)機故障、水泵損壞等會直接導(dǎo)致散熱中斷。環(huán)境溫濕度異常：環(huán)境溫度超過24℃（ASHRAE推薦數(shù)據(jù)中心A級環(huán)境溫度上限）或濕度過高/過低，會降低散熱效率或引發(fā)設(shè)備腐蝕。2.3火災(zāi)風(fēng)險傳導(dǎo)路徑散熱失效是AI集群火災(zāi)的重要誘因之一，其傳導(dǎo)路徑如下：graphLRA[散熱失效]-->B[核心部件溫度驟升]B-->C[絕緣材料老化/熔化]C-->D[短路/電弧]D-->E[可燃物燃燒]E-->F[火災(zāi)蔓延]三、散熱系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范3.1散熱方案選擇根據(jù)集群規(guī)模和功率密度，選擇合適的散熱方案：散熱方案適用場景優(yōu)點缺點風(fēng)冷系統(tǒng)（精密空調(diào)+封閉冷/熱通道）中低功率密度集群（≤15kW/機柜）技術(shù)成熟、成本較低、維護簡單能耗較高（PUE通常1.5-2.0）、噪音大液冷系統(tǒng)（冷板式/浸沒式）高功率密度集群（≥20kW/機柜）散熱效率高（PUE可降至1.1-1.3）、噪音低、節(jié)省空間初期投資大、維護復(fù)雜度高、存在漏液風(fēng)險間接蒸發(fā)冷卻氣候干燥地區(qū)利用自然冷源，能耗低依賴環(huán)境濕度，潮濕地區(qū)效果有限3.2關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)冷量冗余：散熱系統(tǒng)總冷量需滿足集群最大功耗的**120%-150%**冗余，應(yīng)對設(shè)備擴容或部分空調(diào)故障。氣流速度：冷通道出風(fēng)口風(fēng)速應(yīng)≥2m/s，確保冷風(fēng)能有效送達服務(wù)器進風(fēng)口。溫度控制目標(biāo)：設(shè)備進風(fēng)口溫度：18℃-24℃（推薦21℃±1℃）。設(shè)備出風(fēng)口溫度：≤40℃。機房環(huán)境溫度：≤24℃，濕度：40%-60%RH。3.3氣流組織設(shè)計封閉冷通道：采用物理隔離（如玻璃隔斷、可移動擋板）將冷通道與熱通道分離，防止冷熱氣流混合。下送風(fēng)上回風(fēng)：冷風(fēng)從地板下靜壓箱送入冷通道，服務(wù)器吸入冷風(fēng)后從頂部排出熱風(fēng)，熱風(fēng)經(jīng)天花板回風(fēng)口返回空調(diào)。避免局部阻擋：機柜內(nèi)服務(wù)器間距≥5cm，避免線纜、設(shè)備阻擋氣流通道。四、日常運維管理規(guī)范4.1設(shè)備巡檢4.1.1每日巡檢檢查散熱系統(tǒng)運行狀態(tài)：空調(diào)壓縮機、風(fēng)機、水泵是否正常運轉(zhuǎn)，有無異響或泄漏。查看監(jiān)控數(shù)據(jù)：記錄機房環(huán)境溫濕度、冷通道溫度、服務(wù)器進/出風(fēng)口溫度及GPU/CPU核心溫度。清理設(shè)備周邊：移除機柜內(nèi)雜物，確保氣流通道暢通。4.1.2月度巡檢清潔空調(diào)濾網(wǎng)、風(fēng)機葉片及散熱片，防止灰塵堵塞影響散熱效率。檢查液冷系統(tǒng)（如適用）：冷卻液液位、壓力及管道連接處有無漏液。測試備用設(shè)備：啟動備用空調(diào)、風(fēng)機，驗證其可用性。4.1.3季度巡檢校準(zhǔn)溫濕度傳感器、流量傳感器等監(jiān)控設(shè)備，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。檢查供配電系統(tǒng)：UPS、配電柜的溫度及負載情況，防止因供電問題導(dǎo)致散熱系統(tǒng)停機。4.2監(jiān)控系統(tǒng)配置建立三級監(jiān)控體系，實現(xiàn)全鏈路風(fēng)險預(yù)警：監(jiān)控層級監(jiān)控對象預(yù)警閾值響應(yīng)措施設(shè)備級GPU/CPU核心溫度、服務(wù)器進/出風(fēng)口溫度GPU溫度≥85℃；進風(fēng)口溫度≥26℃自動降頻；發(fā)送告警至運維人員系統(tǒng)級空調(diào)冷量、風(fēng)機轉(zhuǎn)速、冷卻液流量冷量低于設(shè)計值的80%；流量下降≥10%啟動備用設(shè)備；排查故障原因環(huán)境級機房溫濕度、冷/熱通道壓差環(huán)境溫度≥25℃；壓差≤5Pa增加空調(diào)運行數(shù)量；檢查通道封閉性4.3維護記錄管理建立《散熱系統(tǒng)運維日志》，記錄巡檢時間、人員、發(fā)現(xiàn)問題及處理結(jié)果。定期分析歷史數(shù)據(jù)，識別潛在風(fēng)險（如某臺服務(wù)器核心溫度持續(xù)上升，可能預(yù)示散熱風(fēng)扇故障）。五、防火專項措施5.1火災(zāi)預(yù)防易燃物管控：機房內(nèi)禁止存放紙箱、塑料瓶等易燃物品，服務(wù)器周邊線纜需使用阻燃材料（如低煙無鹵線纜）。電氣安全：定期檢測供配電系統(tǒng)絕緣電阻，避免因短路引發(fā)火災(zāi)；服務(wù)器電源模塊需通過UL、CE等安全認(rèn)證。熱失控監(jiān)測：在GPU、電源模塊等關(guān)鍵部件附近安裝溫度傳感器，當(dāng)溫度超過閾值（如100℃）時立即觸發(fā)斷電保護。5.2火災(zāi)探測與報警分區(qū)部署探測器：在冷通道、熱通道、空調(diào)機房等區(qū)域安裝吸氣式感煙探測器（靈敏度高于傳統(tǒng)點式探測器）和紅外熱成像儀（實時監(jiān)測設(shè)備表面溫度）。聯(lián)動報警機制：探測器觸發(fā)后，立即向運維中心發(fā)送聲光告警，并啟動消防系統(tǒng)。5.3滅火系統(tǒng)配置氣體滅火系統(tǒng)：機房區(qū)域采用七氟丙烷或IG541氣體滅火系統(tǒng)，避免水基滅火對設(shè)備的損壞。局部滅火裝置：在服務(wù)器機柜內(nèi)安裝氣溶膠滅火模塊，針對局部火災(zāi)快速響應(yīng)。消防通道保障：確保機房出入口、消防栓及滅火器周邊無遮擋，定期檢查滅火設(shè)備有效期。六、應(yīng)急處置流程6.1散熱失效應(yīng)急處置6.1.1輕度失效（單臺設(shè)備高溫）運維人員收到告警后，立即登錄設(shè)備管理系統(tǒng)，查看高溫部件（如GPU）的溫度曲線及負載情況。若負載過高，可臨時調(diào)整訓(xùn)練任務(wù)優(yōu)先級，降低設(shè)備負載。若負載正常，檢查設(shè)備散熱風(fēng)扇是否停轉(zhuǎn)，必要時遠程重啟設(shè)備或安排現(xiàn)場更換風(fēng)扇。6.1.2中度失效（多臺設(shè)備高溫或局部區(qū)域溫度異常）啟動備用空調(diào)或風(fēng)機，增加冷量供應(yīng)。檢查冷通道封閉性，若存在縫隙立即封堵。若為液冷系統(tǒng)故障，切換至備用冷卻液循環(huán)回路，并聯(lián)系廠商維修。6.1.3重度失效（散熱系統(tǒng)全面停機）立即啟動《數(shù)據(jù)中心應(yīng)急停機預(yù)案》，按優(yōu)先級逐步關(guān)閉非核心業(yè)務(wù)設(shè)備，減少發(fā)熱量。組織人員疏散至安全區(qū)域，同時聯(lián)系消防部門待命。待散熱系統(tǒng)恢復(fù)后，逐步啟動設(shè)備，檢查數(shù)據(jù)完整性及設(shè)備狀態(tài)。6.2火災(zāi)應(yīng)急處置報警與疏散：發(fā)現(xiàn)火情后，立即按下手動報警按鈕，通知所有人員沿消防通道疏散至安全集合點。初期滅火：若火勢較?。ㄈ缇植吭O(shè)備冒煙），使用機房專用滅火器（如CO?滅火器）進行撲救，避免用水或泡沫滅火器。聯(lián)動處置：消防系統(tǒng)啟動后，關(guān)閉空調(diào)及通風(fēng)設(shè)備，防止火勢蔓延；切斷著火區(qū)域的電源（如需）。后期處理：火災(zāi)撲滅后，組織專業(yè)人員對設(shè)備進行檢查，評估損失并恢復(fù)業(yè)務(wù)。七、附則7.1培訓(xùn)與演練定期組織運維人員參加散熱系統(tǒng)操作、火災(zāi)應(yīng)急處置培訓(xùn)，確保熟悉本細則及相關(guān)設(shè)備操作。每季度開展一次應(yīng)急演練，模擬散熱失效、火災(zāi)等