Какое решение лучше всего подходит для дата-центра. Потребление энергии
В период с 2016 по 2020 год вычислительная мощность Китая росла в среднем на 42% ежегодно, при этом общая вычислительная мощность в 2020 году достигла 135 Эфлопс и по-прежнему сохраняла высокие темпы роста на уровне 55%. Хотя вычислительная мощность быстро растет, это также приносит новые проблемы. По мере увеличения вычислительной нагрузки результирующее энергопотребление также увеличивается. Если взять в качестве примера самую известную в мире предварительно обученную большую модель GPT-3, то одно обучение требует огромной вычислительной мощности, примерно 190 000 киловатт-часов электроэнергии, и производит 850 000 тонн углекислого газа. Не будет преувеличением назвать его «монстром, потребляющим электричество».
PUE, также известный как эффективность использования энергии, используется для измерения отношения всей энергии, потребляемой центром обработки данных, к энергии, потребляемой ИТ-нагрузками. Считается важным показателем оценки энергоэффективности дата-центра. Чем ближе значение PUE к 1, тем меньше энергии потребляет неИТ-оборудование и тем выше уровень энергоэффективности дата-центра. В настоящее время среднее значение PUE крупных центров обработки данных в Китае составляет 1,55, а среднее значение PUE сверхкрупных центров обработки данных — всего 1,46.
Перед лицом возможности изменить промышленный ландшафт с помощью вычислительной мощности центры обработки данных уже являются неизбежной необходимостью. Остается лишь несколько вариантов повышения эффективности вычислительной мощности и снижения энергопотребления. Вопрос о том, нужно ли искать новые решения для охлаждения, постепенно стал темой, которую должны решать ведущие и перерабатывающие предприятия компьютерной индустрии. Традиционная схема охлаждения в основном основана на воздушном охлаждении, при котором в качестве хладагента используется воздух для передачи тепла, излучаемого материнской платой сервера, процессором и т. д., к модулю радиатора, а затем для отвода тепла используются вентиляторы или кондиционер. Это также основная причина, по которой система охлаждения потребляет почти половину электроэнергии в дата-центре.
Когда значение PUE было строго ограничено и экологически чистые вычисления постепенно стали популярными, технология «жидкостного охлаждения», опробованная с 1980-х годов, быстро стала новым направлением в добывающих и перерабатывающих отраслях. На самом деле принцип технологии «жидкостного охлаждения» не сложен. Проще говоря, в качестве хладагентов используются изоляционные охлаждающие жидкости с низкой температурой кипения, такие как минеральное масло и фторированная жидкость, и посредством теплообмена тепло сервера отводится, превращаясь в различные схемы охлаждения, такие как холодная пластина, распыление и погружение.
Воздушное охлаждение имеет сложные процессы, высокое общее термическое сопротивление и низкую эффективность теплопередачи, которые значительно ограничивают плотность вычислительной мощности центров обработки данных и часто создают значительный шум. Технология жидкостного охлаждения не только экономит энергию и потребление, но также снижает уровень шума и экономит пространство. Потребление энергии, необходимое для отвода тепла, снижено более чем на 90% по сравнению с традиционными решениями.
Видно, что появление и применение технологии жидкостного охлаждения во многом решили проблемы расчета и отвода тепла. Однако, как и многие новые технологии, решения жидкостного охлаждения также имеют недостатки: высокие производственные затраты, строгие требования к компьютерному залу дата-центра и высокая стоимость ремонта; Жидкостное охлаждение, несомненно, является лучшим выбором среди различных схем отвода тепла, но при этом также необходимо учитывать ограничения практических факторов.
