Tradicionalno, podatkovnim centrima upravljaju oblak pružatelji usluga kao što su AWS, Azure i Google Cloud oslanjaju se na klimatizaciju i hlađenje tekućinom kako bi zadržali poslužitelji i druge opreme od pregrijavanja.
Međutim, ove metode hlađenja su neučinkovite, skupe i zahtijevaju velike resurse. A to je osobito istinito u kontekstu objekata smještenih u tropskoj klimi (npr. Hong Kong ili Singapur), koji su u stalnoj borbi s okolišem.
Tijekom posljednjih nekoliko godina pozornost je usmjerena na razvoj novih sustava koji mogu učinkovitije i na održiviji način hladiti podatkovne centre. Iako nekoliko različitih tehnika obećava, jedna se posebno ističe: dvofazno uranjanje u tekućinu.
Prema ovom sustavu, police za poslužitelje potpuno su uronjene u spremnike nevodljive tekućine. Kako hardver počinje stvarati toplinu pod opterećenjem, tekućina počinje ključati i dizati se do vrha spremnika. U drugoj fazi procesa, kondenzacijska zavojnica vraća plin u tekućinu, koja pada natrag u komoru ispod - i tako se ciklus nastavlja.
Predvodnik u ovom području je tvrtka LiquidStack, koja nudi uronjene spremnike za različite veličine polica. Iako se njegova tehnologija još ne koristi široko, počinje privlačiti interes nekih od najvećih svjetskih hiperskalera.
“Promjene su uvijek teške u industriji podatkovnih centara; sektor nije sklon riziku i sporo se kreće”, rekao je Joe Capes, izvršni direktor LiquidStacka, u razgovoru s TechRadar Pro. "Ali predviđam da ćemo vidjeti prvo veliko postrojenje u oblaku koje koristi samo dvofazno uranjanje u sljedećih dvanaest mjeseci."
Novi identitet
Osnovan 2012., LiquidStack je započeo život pod potpuno drugačijim identitetom: Allied Control Ltd. U to vrijeme, ambicija je bila izgraditi prvi podatkovni centar za rudarenje Bitcoina u Hong Kongu, kada se kriptovaluta trgovala za samo 13 USD po jedinici.
Nakon što je odbacio sve dostupne metode hlađenja na temelju cijene, Allied Control je bio prisiljen razviti vlastitu tehniku u suradnji s tvrtkom pod nazivom 3M, koja sada proizvodi tekućinu koja se koristi u spremnicima za uranjanje LiquidStack.
Drugim riječima, uranjanje u tekućinu počelo je kao sredstvo za postizanje cilja, pomoć u potrazi za postizanjem zasebnog cilja. Ali tijekom posljednjih nekoliko godina, nova tehnologija hlađenja postala je primarni fokus.
Iako Allied Control i dalje vjeruje da kripto sektor predstavlja glavno tržište koje se može adresirati, tvrtka je prošle godine donijela odluku da se usmjeri na računalstvo visokih performansi (HPC), podatkovni centar i rub. Kao dio ovog procesa, tvrtka je rebrendirana u LiquidStack.
Upitan o obrazloženju iza promjene imena i smjera, Capes je objasnio da je tim identificirao nove prilike koje je bio u dobroj poziciji da kapitalizira.
"Htjeli smo učiniti dvije stvari: iskoristiti jasnu privlačnost uranjanja tekućine koju je dobio u industriji podatkovnih centara od otprilike 2017., a također odvojiti naše poslovanje od cijene Bitcoina", rekao je.
"Mislim da je to bio doista mudar izbor, jer nam je omogućio diversificiranje naše tržišne segmentacije na područja visokog rasta, dok smo također iskoristili priliku da se primijenimo u određenim kripto scenarijima, gdje je dobro pristajanje."
Čini se da strategija isplaćuje dividende; tvrtka brzo dobiva na zamahu i nedavno je dodala Microsoft na svoj popis kupaca. Sljedeći izazov s kojim se LiquidStack suočava je stavljanje dvofaznog uranjanja u tekućinu na veliko tržište.
Savršena tekućina
Najvažniji pojedinačni sastojak u jednadžbi hlađenja uranjanjem je dielektrična tekućina. Ovi spojevi imaju vrlo specifičan skup atributa, što znači da mogu hladiti računalo hardver iznimno učinkovito, ali bez ikakvog oštećenja.
LiquidStack trenutno koristi tekućinu tzv Novembar 7000 za svoje uronjene spremnike, koje proizvodi 3M. Tekućina je netoksična, neprovodljiva i ima nisku točku ključanja od samo 34 stupnja Celzijusa (93 stupnja Fahrenheita), što je savršeno za scenarije dvofaznog hlađenja uranjanjem.
Za razliku od uranjanja na bazi ulja, tekućine kao što je Novec 7000 također su nezapaljive, tako da postoji manji rizik da podatkovni centar može zapaliti, s katastrofalnim posljedicama za kupce web hosting, bare metal hosting, poslužitelj i colocation usluga.
"Ove tekućine su izvorno dizajnirane za čišćenje računalnih komponenti na tiskanim pločama i unutar poslužitelja", objasnio je Capes. "I još uvijek se široko koriste kao blago otapalo u industriji poluvodiča."
“Kada izvučete poslužitelj iz ove tekućine, on se potpuno osuši u roku od 30 sekundi. To je ogromna prednost iz perspektive uslužnosti.”
Međutim, isti atributi koji ove tekućine čine izvrsnim otapalima također predstavljaju izazove u kontekstu podatkovnog centra; visoka stopa isparavanja znači da je lako izgubiti velike količine tekućine, i to brzo.
Iz tog razloga, LiquidStack spremnici su hermetički zatvoreni u radu (Capes kaže da ni prašina ni zrak ne mogu prodrijeti) i dizajnirani tako da se samo minimalni gubitak tekućine kada se hardver zamijeni i izvadi.
Sljedeća generacija dielektričnih tekućina ipak je najuzbudljivija. Prema Capesu, tvrtke poput 3M-a, Chemoursa i drugih na korak su od razvoja tekućina gotovo bez potencijala globalnog zatopljenja (GWP).
Zamjenom rashladnih sredstava za podatkovne centre koji oštećuju ozon (poput R410A i R407c) za dielektrične tekućine s nultim GWP-om i zamjenom tehnika hlađenja koje troše vodu i energiju uranjanjem, LiquidStack se nada da će značajno smanjiti utjecaj industrije podatkovnih centara na okoliš. .
“Samo ove godine, podatkovni centri će potrošiti 300 milijardi litara vode za odbacivanje vanjske topline. Sposobnost da se taj broj svede na nulu je transformacijska”, rekao je Capes.
“Moja ambicija je doći do dana kada nema isparavanja vode za odbacivanje topline. Samo to bi moglo donijeti ogromnu korist planetu.”
Poboljšanje performansi
Međutim, prilika da se objekti podatkovnih centara učine održivijima nipošto nije jedina prednost uranjanja u tekućinu; novo istraživanje iz Microsofta pokazuje da tehnika također ima potencijal otključati goleme dobitke u performansama.
„Računalni kapacitet uvijek je bio u usponu zbog stalnih tehnoloških poboljšanja u industriji proizvodnje poluvodiča i pakiranja. Ovaj rast računalne sposobnosti obično je popraćen naglim porastom gustoće toplinskog toka,” objašnjavaju istraživači.
„Najsuvremenije tehnologije hlađenja zraka smanjuju se nakon određene razine toplinskog toka i zahtijevaju veće hladnjake koji pokreću ogroman protok zraka kroz njih, što možda nije poželjno sa stajališta rada podatkovnog centra. Stoga je potraga za naprednim tehnikama upravljanja toplinom imperativ.”
Prema podacima koje je prikupio Microsoft, koji je eksperimentiranje s LiquidStack uronjenim spremnicima u svojim objektima Azure, neki čipseti poslužitelja mogu se overklokirati za više od 20% zahvaljujući superiornom upravljanju toplinom u ponudi.
Prilika da se zahtjevna AI radna opterećenja znatno brže obave uz imerzivno hlađenje mogla bi imati velike posljedice u gotovo svim industrijama, od financija i farmacije do proizvodnje i više. Moguće je da smo, na primjer, možda i ranije završili s cjepivima protiv Covida.
Kao što Capes objašnjava, uranjanje također otvara mogućnosti u kontekstu dizajna polica i rasporeda objekata. Budući da više nema potrebe za glomaznim hladnjakom, veći broj poslužitelja može se ugurati na daleko manje područje.
U teoriji, to znači da bi se gustoća računanja objekata podatkovnog centra mogla znatno povećati, bez potrebe za nadogradnjom poslužitelja procesora ili proširiti fizički trag.
Također postoje velike grane na rubu, gdje je prostor cijenjen očekuje se sve više i više računalstva u narednim godinama. Sposobnost uguravanja veće računalne snage u kompaktniji prostor mogla bi omogućiti niz novih slučajeva upotrebe rubnog računalstva u prigradskim, pa čak i urbanim sredinama, smanjujući kašnjenje gotovo na nulu.
Capes čak kaže da je moguće da će hlađenje tekućinom uranjanje na kraju preći u potrošački sektor u nekom svojstvu, možda utirući put sljedećoj generaciji monstruoznih oprema za igre.
“U osnovi, nalazimo se u stvarno uzbudljivom vremenu. Mislim da je promjena teška, ali je vrlo stvarna i osjećamo veliku privlačnost na tržištu,” dodao je Capes.
"Vidimo potpunu renesansu industrije poluvodiča i hardvera, što će samo ubrzati uranjanje u tekućinu."
- Također pogledajte naš popis najbolja pohrana u oblaku usluge
