Tradiciškai duomenų centrai, kuriuos valdo debesis tiekėjai, tokie kaip AWS, Azure ir Google Cloud, pasikliovė oro kondicionavimu ir skysčiu vėsinimu serveriai ir kita įranga nuo perkaitimo.
Tačiau šie vėsinimo būdai yra neefektyvūs, brangūs ir reikalaujantys daug išteklių. Ir tai ypač pasakytina apie objektus, esančius atogrąžų klimate (pvz., Honkonge ar Singapūre), kurie yra užrakinti nuolatinėje kovoje su aplinka.
Per pastaruosius kelerius metus dėmesys buvo nukreiptas į naujų sistemų, kurios gali efektyviau ir tvariau vėsinti duomenų centrus, kūrimą. Nors keletas skirtingų metodų yra perspektyvūs, vienas iš jų ypač išsiskiria: dviejų fazių panardinimas į skystį.
Pagal šią sistemą serverių stelažai yra visiškai panardinami į nelaidžio skysčio rezervuarus. Kai apkrova aparatūra pradeda generuoti šilumą, skystis pradeda virti ir kyla į bako viršų. Antroje proceso fazėje kondensacinė ritė grąžina dujas į skystį, kuris nukrenta atgal į žemiau esančią kamerą – ir taip ciklas tęsiasi.
Šioje erdvėje pirmauja bendrovė „LiquidStack“, siūlanti įvairių dydžių stelažų panardinamus bakus. Nors jos technologija dar nėra plačiai naudojama, ji pradeda domėtis kai kurių didžiausių pasaulyje hiperskalerių.
„Duomenų centrų pramonėje pokyčiai visada yra sunkūs; sektorius nebijo rizikos ir juda lėtai“, – sakė Joe Capes, LiquidStack generalinis direktorius. „TechRadar Pro“. „Tačiau aš prognozuoju, kad per ateinančius dvylika mėnesių pamatysime pirmąjį didelio masto debesų įrenginį, kuriame bus naudojamas tik dviejų fazių panardinimas.
Nauja tapatybė
Įkurta 2012 m., „LiquidStack“ pradėjo gyvuoti visiškai kitokioje tapatybėje: „Allied Control Ltd.“ Tuo metu buvo siekiama Honkonge sukurti pirmąjį Bitcoin kasybos duomenų centrą, kai kriptovaliuta buvo prekiaujama vos 13 USD už vienetą.
Atsisakiusi visų galimų aušinimo metodų dėl išlaidų, „Allied Control“ buvo priversta sukurti savo techniką bendradarbiaudama su įmone 3M, kuri dabar gamina skystį, naudojamą LiquidStack panardinamuose bakuose.
Kitaip tariant, panardinimas į skystį prasidėjo kaip priemonė tikslui pasiekti, naudingumas siekiant atskiro tikslo. Tačiau per pastaruosius kelerius metus naujoviška aušinimo technologija tapo pagrindiniu akcentu.
Nors „Allied Control“ vis dar tiki, kad kriptovaliutų sektorius yra pagrindinė adresuojama rinka, praėjusiais metais bendrovė nusprendė pasisukti, kad sutelktų dėmesį į didelio našumo kompiuteriją (HPC), duomenų centrą ir kraštą. Kaip šio proceso dalis, įmonė pervadino į LiquidStack.
Paklaustas apie pavadinimo ir krypties pakeitimo priežastis, Capes paaiškino, kad komanda nustatė naujas galimybes, kuriomis ji galėjo pasinaudoti.
„Norėjome padaryti du dalykus: pasinaudoti skaidriu traukos skysčio panardinimu, kuris duomenų centrų pramonėje populiarėjo maždaug nuo 2017 m., ir taip pat atsieti savo verslą nuo Bitcoin kainos“, – sakė jis.
„Manau, kad tai buvo tikrai protingas pasirinkimas, nes jis leido mums diversifikuoti savo rinkos segmentavimą į sparčiai augančias sritis, kartu pasinaudojant galimybe pritaikyti save tam tikruose kriptovaliutų scenarijuose, kur tinkama.
Atrodo, kad strategija duoda dividendų; įmonė sparčiai įgauna pagreitį ir neseniai įtraukė Microsoft į savo klientų sąrašą. Kitas iššūkis, su kuriuo susiduria „LiquidStack“, yra dviejų fazių panardinimas į skystį plačiu mastu.
Tobulas skystis
Vienintelis svarbiausias komponentas panardinamojo aušinimo lygtyje yra dielektrinis skystis. Šie junginiai turi labai specifinių savybių rinkinį, o tai reiškia, kad jie gali atvėsti kompiuteris aparatinę įrangą itin efektyviai, tačiau nesukeliant jokios žalos.
„LiquidStack“ šiuo metu naudoja skystį, vadinamą 7000 m. Lapkričio mėn savo panardinamiesiems bakams, kuriuos gamina 3M. Skystis yra netoksiškas, nelaidus, o jo virimo temperatūra yra žema – vos 34 laipsniai Celsijaus (93 laipsniai pagal Farenheitą), o tai puikiai tinka dviejų fazių panardinamo aušinimo scenarijams.
Skirtingai nei naudojant aliejinį panardinimą, skysčiai, tokie kaip Novec 7000, taip pat yra nedegūs, todėl yra mažesnė rizika, kad duomenų centras gali užsidegti, o tai gali turėti pražūtingų padarinių web hostingas, pliko metalo priegloba, serverio priegloba ir išdėstymas paslaugų teikėjams.
„Šie skysčiai iš pradžių buvo skirti valyti kompiuterių komponentus ant grandinių plokščių ir serverių viduje“, – paaiškino Capes. "Ir jie vis dar plačiai naudojami kaip švelnus tirpiklis puslaidininkių pramonėje."
„Kai ištraukiate serverį iš šio skysčio, jis išdžiūsta per 30 sekundžių. Tai didžiulis pranašumas, žiūrint iš tinkamumo naudoti perspektyvos.
Tačiau dėl tos pačios savybės, dėl kurių šie skysčiai yra puikūs tirpikliai, taip pat kyla iššūkių duomenų centro kontekste; Didelis garavimo greitis reiškia, kad lengva ir greitai prarasti didelį skysčių kiekį.
Dėl šios priežasties „LiquidStack“ bakai yra hermetiškai sandarūs (Capes sako, kad negali prasiskverbti nei dulkės, nei oras), ir suprojektuoti taip, kad keičiant ir išimant techninę įrangą prarandamas tik minimalus skystis.
Tačiau naujos kartos dielektriniai skysčiai yra patys įdomiausi. Anot Capes, tokios kompanijos kaip 3M, Chemours ir kitos yra pasirengusios kurti skysčius, kurie beveik neturi visuotinio atšilimo potencialo (GWP).
Keisdama ozono sluoksnį ardančius duomenų centrų šaltnešius (pvz., R410A ir R407c) į nulinio GWP dielektrinius skysčius, o daug vandens ir energijos sunaudojančius aušinimo būdus pakeisdama panardinimu, „LiquidStack“ tikisi gerokai sumažinti duomenų centrų pramonės poveikį aplinkai. .
„Vien šiais metais duomenų centrai sunaudos 300 milijardų litrų vandens, kad pašalintų šilumą iš išorės. Gebėjimas sumažinti šį skaičių iki nulio yra transformacinis“, – sakė Capes.
„Mano siekis – pasiekti dieną, kai nebūtų išgarinto vandens šilumos atmetimui. Vien tai gali duoti milžinišką naudą planetai.
Našumo padidinimas
Vis dėlto galimybė padaryti duomenų centro įrenginius tvaresnius nėra vienintelė skysčių panardinimo nauda; nauji moksliniai tyrimai Microsoft rodo, kad ši technika taip pat gali atrakinti didžiulį našumo padidėjimą.
„Skaičiavimo pajėgumai visada didėjo dėl nuolatinių puslaidininkių gamybos ir pakavimo pramonės technologinių patobulinimų. Šį skaičiavimo pajėgumų augimą paprastai lydi staigus šilumos srauto tankio padidėjimas“, – aiškina mokslininkai.
„Moderniausios oro aušinimo technologijos droseliai sulėtėja po tam tikro šilumos srauto lygio ir tam prireiktų didesnių šilumnešių, nukreipiančių per jį milžinišką oro srautą, o tai gali būti nepageidautina duomenų centro veikimo požiūriu. Todėl labai svarbu ieškoti pažangių šilumos valdymo metodų.
Remiantis „Microsoft“ surinktais duomenimis, tai yra eksperimentuoja su LiquidStack panardinamaisiais bakais „Azure“ įrenginiuose kai kurie serverių mikroschemų rinkiniai gali būti padidinami daugiau nei 20 % dėl siūlomo aukščiausios kokybės šilumos valdymo.
Galimybė atlikti sudėtingus dirbtinio intelekto darbo krūvius žymiai greičiau naudojant aušinimą panardinant gali turėti didelių pasekmių beveik visose pramonės šakose – nuo finansų ir farmacijos iki gamybos ir kt. Gali būti, kad, pavyzdžiui, mes galėjome gauti Covid vakcinas dar anksčiau.
Kaip paaiškina Capes, panardinimas atveria galimybes ir stelažų projektavimo bei patalpų išdėstymo kontekste. Kadangi nebėra poreikio didelių gabaritų aušintuvams, didesnis serverių skaičius gali būti įspaustas į daug mažesnį plotą.
Teoriškai tai reiškia, kad duomenų centro įrenginių skaičiavimo tankis gali būti gerokai padidintas, neatnaujinant serverio procesoriai arba išplėsti fizinį pėdsaką.
Taip pat yra didelių pasekmių pakraščiuose, kur erdvė kainuoja brangiai tikimasi, kad atsiras vis daugiau skaičiavimo ateinančiais metais. Galimybė išspausti didesnę skaičiavimo galią kompaktiškesnėje erdvėje galėtų sudaryti sąlygas naujam krašto kompiuterijos panaudojimui priemiesčio ir net miesto aplinkoje, sumažinant delsą beveik iki nulio.
Capesas netgi teigia, kad gali būti, kad panardinamas skystis aušinimas tam tikru pajėgumu pateks į vartotojų sektorių, galbūt atverdamas kelią naujos kartos monstriškam žaidimų įrenginiai.
„Iš esmės išgyvename tikrai įdomų laiką. Manau, kad pokyčiai yra sunkūs, bet jie labai realūs, ir mes patiriame didelę trauką rinkoje“, – pridūrė Capes.
„Matome visišką puslaidininkių ir techninės įrangos pramonės renesansą, kuris tik padės paspartinti skysčių panardinimą.
- Taip pat peržiūrėkite mūsų sąrašą geriausia debesies saugykla paslaugos
