با استفاده از یک رک سرور غوطه ور در یک سیال خاص، گرما را می توان به طور غیر فعال از سخت افزار به سیال حذف کرد، به یک مبدل حرارتی پمپ کرد و پس از حذف گرما به رایانه بازگرداند.
او توضیح داد: “این چیزها مقدار زیادی انرژی مصرف می کنند و در نتیجه مقدار زیادی گرما تولید می کنند.” ما در حال رسیدن به نقطه ای هستیم که هوا دیگر نمی تواند این تراشه ها را خنک کند. شما نمی توانید هوا را به اندازه کافی سرد کنید و آن را به اندازه کافی سریع حرکت دهید تا سیستم هایی که گرمای زیادی تولید می کنند خنک شوند. بنابراین خنک کننده مایع تنها گزینه است.»
با وجود مزایایی که دارند، نگهداری سیستم های خنک کننده غوطه ور می تواند چالش برانگیز باشد. اندرل گفت: «شما باید به افرادی که کامپیوترها را سرویس می‌دهند آموزش دهید، برای نشت مایع خنک‌کننده فاضلاب بسازید، و تجهیزات محافظ ویژه‌ای تهیه کنید تا کارگران بتوانند با مایع خنک‌کننده کار کنند.»
اثربخشی مصرف انرژی (PUE) معیاری است که برای اندازه گیری بهره وری انرژی یک مرکز داده استفاده می شود. PUE با تقسیم کل توان ورودی به یک مرکز داده بر توان مورد استفاده برای راه اندازی تجهیزات فناوری اطلاعات در آن تعیین می شود.
او ادامه داد: «آنچه که اپراتورها و طراحان مراکز داده واقعاً در آن متخصص هستند، حمل و نقل هوایی است. آنها باید مهارت فوق‌العاده‌ای در خنک‌کردن هوا، جابجایی آن از کنار اجزای داغ و خارج از مرکز داده برای اطمینان از در دسترس بودن و قابلیت اطمینان مرکز داده ایجاد می‌کردند. تغییر کامل این زیرساخت به چیزی که از بین می‌برد و باعث ایجاد ترس از چیزهای جدید می‌شود.»
او به TechNewsWorld گفت: “با این حال، برای سرورهای توزیع شده خارج از یک مرکز داده، بهتر است زیرا سرور را در برابر تداخل فیزیکی و مسائل محیطی محافظت می کند، و به ویژه در محیط های بسیار خشن ایده آل است.”
پریم گفت: «پایداری در حال تبدیل شدن به یک تصمیم بزرگ برای مردم است. آنها می‌خواهند ردپای کربن خود را کاهش دهند و یکی از سریع‌ترین راه‌ها برای انجام این کار در مرکز داده این است که تا آنجا که می‌توانید خنک‌کننده هوا را حذف کنید.»
منبع
او افزود که مایع خنک کننده نارسانا است، بنابراین نگرانی های معمول در مورد دنده برق و آب اعمال نمی شود. او ادامه داد: با این حال، شما باید از آلوده شدن مایع خنک کننده یا ایجاد نشتی قابل توجه جلوگیری کنید.
هیویت و داوسون نوشتند: «سیستم‌های خنک‌شده با غوطه‌وری کوچک‌تر، بی‌صداتر و کارآمدتر از سیستم‌های رک سنتی هستند». “مقدار اولیه آنها به احتمال زیاد از خارج از مرکز داده می آید، جایی که آنها چگالی محاسباتی بالاتری را با راندمان انرژی بالاتر و نویز کمتری امکان پذیر می کنند.”
تمایل به گزینه‌های مرکز داده پایدار و موج گرمایی ناشی از تراشه‌های رایانه‌ای قوی‌تر باعث پذیرش سیستم‌هایی می‌شود که رایانه‌ها را با غوطه‌ور کردن آنها در مایعات خنک می‌کنند.
هیولت و داوسون همچنین خاطرنشان کردند که خنک کننده غوطه وری سرورهای لبه را قادر می سازد در مکان های متخاصم کار کنند.
Abhijit Sunil، تحلیلگر ارشد Forrester Research، خاطرنشان کرد که خنک سازی مایع به دلیل نیازهای انرژی ریزتراشه ها اکنون در کانون توجه قرار گرفته است.
او ادامه داد: «انحراف نیرو به تکنیک های خنک کننده، PUE مراکز داده را افزایش می دهد. بنابراین، تکنیک های خنک کننده موثرتر مهم هستند. این امر به ویژه در مراکز داده ای که برای مدیریت بارهای کاری تخصصی مانند AI/ML ساخته شده اند صادق است.
او گفت: «برخی تغییرات نسبتاً کوچک باید انجام شود – مانند حذف فن های هوا و اصلاح هیت سینک ها – تا سیستم ها در مایع بهتر رفتار کنند، اما در غیر این صورت، مانند یک سرور با هوا خنک می شود.
راب اندرل، رئیس و تحلیلگر اصلی در گروه Enderle، یک شرکت خدمات مشاوره در Bend، Ore، اظهار داشت: “به طور کلی، خنک کننده غوطه وری در یک مرکز داده به اندازه سایر فناوری های خنک کننده هدفمندتر مانند خنک کننده آب گرم موثر نیست.”
آنها افزودند که این سیستم‌ها یک راه‌حل عملی در محل برای برخی از وظایف ابررایانه‌ای در مقیاس کوچک GPU محور هستند. جداسازی اجزاء نیز استفاده از آنها را در مکان هایی با سطوح بالای آلاینده ذرات مانند گرد و غبار تسهیل می کند.
Sunil افزود: “ما از اکثر فروشندگان زیرساخت های بزرگ شنیده ایم که سرمایه گذاری در خنک کننده مایع یک استراتژی اصلی برای آینده آنها است.” ما همچنین از اپراتورهای مرکز داده در مورد اهمیت سرمایه گذاری در خنک کننده مایع شنیده ایم.
محل خارج از مرکز داده
Primm اشاره کرد که سیستم های خنک کننده غوطه وری نیز ممکن است با چالش های سازمانی مواجه شوند. او ادامه داد: «اپراتورها و طراحان مراکز داده بسیار تمایل به تغییر دارند. برای اکثر مردم، این روش جدیدی برای انجام کاری است که عادت دارند به روش دیگری انجام دهند.»
آنها افزودند: “اگرچه هزینه سرمایه سیستم معمولاً به دلیل زیرساخت های مکانیکی و خنک کننده درگیر بیشتر است، اما محیط هایی وجود دارد که این سیستم ها از هر جایگزینی بهتر عمل می کنند.”
چالش های تعمیر و نگهداری
او به TechNewsWorld گفت: «سی‌پی‌یو و پردازنده‌های گرافیکی مدرن انرژی فوق‌العاده‌ای مصرف می‌کنند، و این به نوبه‌ی خود، فشاری بر مراکز داده برای داشتن تکنیک‌های خنک‌کننده مؤثر وارد می‌کند.
اندرل همچنین خاطرنشان کرد که مبدل‌های حرارتی برای مایع خنک‌کننده ممکن است لازم باشد در خارج از ساختمانی که سیستم در آن قرار دارد قرار داده شود یا ظرفیت HVAC در داخل ساختمان برای مدیریت گرمای اضافی افزایش یابد. در غیر این صورت، ممکن است تسهیلات به طور نامناسبی گرم شود.
مقاومت نهادی
او گفت: «مراکز داده معمولاً ایزوله هستند و برای سرورهای خنک کننده مجهز هستند، بنابراین حرکت به سمت غوطه وری عموماً بیش از حد است. “این جایی است که شما مرکز داده ندارید که این فناوری واقعا می درخشد.”
او افزود: «یکی از بزرگ‌ترین چیزها این است که بسیاری از اپراتورهای مرکز داده سرمایه‌گذاری فوق‌العاده‌ای در زیرساخت‌های خنک‌کننده هوا دارند و می‌خواهند تا زمانی که می‌توانند بیشترین ارزش را از آن ببرند.»
با این حال، برخی از فن‌آوران معتقدند خنک‌کننده غوطه‌ور می‌تواند بهتر در خارج از مرکز داده استفاده شود.
جفری هویت و فیلیپ داوسون، تحلیلگران گارتنر، به نتیجه مشابهی در مورد خنک کننده غوطه ور در گزارش «چرخه هایپ برای محاسبات لبه» شرکت فناوری و مشاوره برای سال 2022 رسیدند.
وی افزود: اگرچه پرمصرف ترین مایعات مبتنی بر نفت است، اما مایعات مبتنی بر روغن نباتی در حال ظهور در بازار هستند.
چیپس داغ خنک کننده
آنها توضیح دادند که گره های محاسباتی لبه متوسط یا گره های مخابراتی بی سیم اغلب تحت محدودیت های حرارتی، مکانی و قدرت یک پناهگاه، قطب یا کمد سرور راه دور کار می کنند. این کارآیی‌های فضا و انرژی همچنین به نفع مراکز داده موبایلی مبتنی بر کشتی یا کامیون است.
او به TechNewsWorld گفت: «سیالات در از بین بردن گرما 1200 برابر بیشتر از هوا کارآمدتر هستند. “هوا در واقع یک وسیله تبادل حرارت بد است.”
گرگ پریم، معاون بازاریابی جهانی در GRC، ارائه دهنده غوطه وری، توضیح داد: مایعاتی که ما استفاده می کنیم سمی نیستند، زیست تخریب پذیر هستند، تبخیر نمی شوند و برای 15 سال یا بیشتر دوام دارند. تکنولوژی خنک کننده
به گفته Forrester، فناوری اطلاعات می تواند منبع قابل توجهی برای انتشار کربن باشد. در حالی که 2 تا 4 درصد مصرف جهانی انرژی ممکن است در مقایسه با سایر منابع تقاضای انرژی زیاد به نظر نرسد، بسته به کشور و صنعت می تواند مقدار قابل توجهی باشد. به عنوان مثال، مصرف انرژی مرکز داده 14 درصد از مصرف برق ایرلند را تشکیل می دهد.
Primm اضافه کرد: «نیروی مصرف شده توسط GPU ها و CPU ها در حال حاضر بسیار بسیار سریع در حال رشد است. سیستم های معمولی 400 وات هستند. برخی از سیستم ها شروع به خروج با 700 وات می کنند.
تبلیغات
