Динамика отрасли жидкостного охлаждения дата-центров
С инновационным развитием таких технологий, как искусственный интеллект, облачные вычисления, большие данные и блокчейн, наступила эра связи 5G, характеризующаяся высокой скоростью, низкой задержкой и широкими возможностями подключения. Поскольку информационная инфраструктура, центры обработки данных и коммуникационное оборудование несут все большую вычислительную нагрузку, возрастают и требования к эффективности вычислений.
Чтобы соответствовать требованиям производительности сетевой обработки, серверы центров обработки данных и устройства связи постоянно совершенствуют свои возможности обработки и интеграции, что приводит к постоянному увеличению плотности мощности. Эти изменения не только приводят к огромным проблемам энергопотребления, но и к более высоким требованиям к холодильному оборудованию и технологиям из-за высокой плотности тепла. Традиционная технология воздушного охлаждения представляет собой узкое место в сценариях с высокой плотностью тепла, и эффективность рассеивания тепла больше не может соответствовать эффективности вычислений. В этом контексте технология жидкостного охлаждения привлекла широкое внимание в отрасли благодаря своей сверхвысокой энергоэффективности, сверхвысокой плотности тепла и другим характеристикам. Технология жидкостного охлаждения — единственный способ решить проблемы рассеивания тепла и энергосбережения. Все больше и больше компаний используют жидкостное охлаждение в качестве теплового решения для центров обработки данных, отвечающего требованиям высокой производительности.
Highlander, компания, занимающаяся подводными центрами обработки данных, развернула коммерческий объект в водах недалеко от острова Хайнань, Китай. Эта система весом 1300 тонн (1433 тонны) была погружена на глубину 35 метров и использовала океан для охлаждения. Компания заявила, что модуль может обрабатывать более 4 миллионов изображений высокой четкости за 30 секунд, что эквивалентно одновременной работе 60 000 традиционных компьютеров. Hailan Cloud надеется в конечном итоге развернуть на этом месте 100 таких модулей, что, как утверждается, сэкономит 68 000 квадратных метров земли, а также 122 миллиона киловатт-часов электроэнергии и 105 000 тонн пресной воды в год.
Процессор Intel Gaudi разработан специально для обучения искусственному интеллекту и рекламируется как «явная альтернатива» лидирующему на рынке процессору Nvidia. Процессор Gaudi2 был выпущен в 2022 году для суперкомпьютера Intel AI, созданного для Stability AI, с чипами производства TSMC. Искусственный интеллект-ускоритель Intel Gaudi3 будет запущен в 2024 году и будет сотрудничать с Vertiv в разработке двухфазного жидкостного охлаждения. В этих системах будет использоваться двухфазная система охлаждения с насосом (P2P), предназначенная для отвода до 160 кВт тепла с использованием воды температурой от 17 до 45 градусов C (от 62,6 до 113 градусов F). Альтернативное решение для центров обработки данных с воздушным охлаждением может достигать температуры до 35 градусов C (95 градусов F) и тепловой нагрузки до 40 кВт. Vertiv заявила, что в этих системах не будет использоваться PFAS, а риски для здоровья, которые PFAS может принести, препятствуют разработке других продуктов двухфазного охлаждения.
Поставщик из Великобритании и Северной Европы Verne Global внедрил жидкостное охлаждение в своем подземном центре обработки данных в Финляндии. Верн сотрудничал с Dell и Intel для обеспечения прямого жидкостного охлаждения (DLC) для систем, установленных в дата-центре Rock, расположенном в бывшем военном туннеле в скале Поли, примерно в 200 километрах от Хельсинки.
Infosys, индийская компания, предоставляющая ИТ-услуги, внедрила погружную охлаждающую жидкость от Shell New Energy UK. Компания планирует создать интегрированный экологически чистый продукт для центра обработки данных на базе AI-платформы Infosys Topaz, охлаждаемый иммерсионной охлаждающей жидкостью Shell (однофазная синтетическая погружная охлаждающая жидкость). В заявлении Infosys указывается, что на центры обработки данных приходится примерно 1,5% мирового производства электроэнергии, а выбросы углекислого газа могут составлять 1% мирового производства электроэнергии. Ожидается, что генерирующий искусственный интеллект значительно увеличит этот рост, и Infosys утверждает, что жидкостное охлаждение может помочь, поскольку оно снизит некоторое потребление энергии. Компания считает, что иммерсивное охлаждение может снизить энергопотребление будущих систем искусственного интеллекта, хотя общим эффектом от увеличения количества систем искусственного интеллекта по-прежнему будет увеличение энергопотребления. В частности, компания утверждает, что жидкостное охлаждение может снизить потребление энергии на 48%.
В настоящее время технология воздушного охлаждения является одним из наиболее зрелых и широко используемых решений охлаждения в центрах обработки данных. В последние годы в рамках политики «двойного углерода» индекс PUE центров обработки данных постоянно снижается, и большинство регионов требуют, чтобы эффективность использования электроэнергии не превышала 1,25, и активно способствуют модернизации и преобразованию центров обработки данных. В связи с ускоренным развертыванием серверов вопрос о том, как еще больше снизить энергопотребление и добиться экологически чистого развития центров обработки данных, стал в центре внимания отрасли.
