Внедрение серверного приложения жидкостного охлаждения
С появлением новой инфраструктуры темпы строительства и расширения центров обработки данных постепенно ускоряются. Согласно опросу, проведенному White Paper, по итогам 2019 года количество используемых дата-центров по всей стране выросло на 28,6% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, а масштаб строящихся дата-центров увеличился на 30%, особенно в города первого уровня, такие как Пекин, Шанхай, Гуанчжоу и Шэньчжэнь, где темпы роста были значительными.
Быстрое развитие сверхбольших центров обработки данных и недостаточное количество космических носителей ускорит быстрое увеличение удельной мощности отдельных шкафов с ожидаемой средней мощностью 25 кВт к 2025 году. Быстро растущая плотность мощности предъявляет более высокие требования к рассеиванию тепла. По статистике, в 2019 году традиционные дата-центры, представленные технологией «воздушного охлаждения», потребляли около 43% своей энергии на охлаждение ИТ-оборудования, что практически соответствует энергопотреблению самого ИТ-оборудования (45%). Значение PUE (индекс энергоэффективности) обычно превышает 1,4, что указывает на то, что снижение энергопотребления при рассеивании тепла, контроль эксплуатационных расходов центров обработки данных и строительство «зеленых» центров обработки данных стали неотложными задачами. Центры обработки данных призывают к «революции в сфере охлаждения».
Под центром обработки данных с жидкостным охлаждением понимается центр обработки данных, в котором применяются технологии и оборудование жидкостного охлаждения, такие как серверы жидкостного охлаждения. По сравнению с традиционными серверами с воздушным охлаждением метод отвода тепла серверов с жидкостным охлаждением отличается. Жидкостное охлаждение — это технология использования жидкости вместо воздуха в качестве хладагента для обмена тепла на нагревательные компоненты и отвода тепла. Сервер с жидкостным охлаждением — это тип сервера, который впрыскивает жидкость в сервер и отводит тепло сервера посредством холодного и горячего обмена. Вообще говоря, в отрасли жидкостное охлаждение делится на прямое и непрямое. В настоящее время прямое охлаждение в основном достигается за счет технологии иммерсионного жидкостного охлаждения, которую можно разделить на фазовое и нефазовое охлаждение. Косвенное охлаждение в основном достигается за счет технологии жидкостного охлаждения с холодной пластиной.
Технология иммерсионного жидкостного охлаждения — это метод охлаждения, при котором в качестве теплоносителя используется жидкость, нагревательное устройство погружается в жидкость и осуществляется теплообмен посредством прямого контакта. Жидкость имеет лучший эффект теплопроводности, в 25 раз превышающий эффект воздуха, с более быстрой и лучшей передачей температуры и может обеспечить эффективное охлаждение ИТ-оборудования. Между тем, из-за большой удельной теплоемкости жидкостей их температура после поглощения большого количества тепла существенно не меняется, поэтому температуру процессора можно установить.
По сравнению с традиционными центрами обработки данных с воздушным охлаждением, в центрах обработки данных с жидкостным охлаждением удалены системы кондиционирования воздуха и соответствующая инфраструктура с воздушным охлаждением, а также добавлены циркуляционные насосы, что может сэкономить затраты на строительство. Во-вторых, по сравнению с системами с воздушным охлаждением, центры обработки данных с жидкостным охлаждением могут экономить около 30% энергии, эффективно снижая коэффициент энергопотребления и снижая PUE (индекс энергоэффективности центров обработки данных) до 1,05, отвечая требованиям «зеленых» центров обработки данных. Наконец, при тех же условиях рассеивания тепла насос и система охлаждения, используемые в системе жидкостного охлаждения, имеют более низкий уровень шума по сравнению с традиционными системами кондиционирования воздуха.
Исследования, исследования и практика проводятся с использованием различных технологий и решений жидкостного охлаждения. По сравнению с другими технологиями жидкостного охлаждения, погружное жидкостное охлаждение обладает характеристиками высокой энергоэффективности, высокой плотности, высокой надежности и высокой доступности, что делает его более подходящим для сценариев применения с высокой надежностью в центрах обработки данных облачных вычислений.
