По мере роста вычислительной мощности в дата-центрах возрастают и требования к охлаждению. Некоторые из крупнейших провайдеров ЦОДов в мире начинают использовать жидкостное иммерсионное охлаждение для поддержания работоспособности своих систем, пишет на портале NetworkComputing Энтони Рамирес, директор по решениям для критической инфраструктуры компании CPG.
Прошло более двух лет с тех пор, как пандемия вывела цифровую трансформацию на первое место в списке приоритетов практически всех компаний и частных лиц в мире. И по мере того, как в мире растет зависимость от технологий нового поколения, увеличивается и объем данных, которые создаются, фиксируются, копируются и потребляются, чтобы соответствовать требованиям современного постцифрового общества.
В центре этих повышенных требований к данным находится дата-центр — центральное звено цифровой экономики завтрашнего дня.
От виртуальной и дополненной реальности до искусственного интеллекта и автономных роботов — инновационные технологии завтрашнего дня будут продолжать увеличивать энергопотребление ЦОДов и, следовательно, повышать тепловыделение серверных стоек. Именно поэтому одной из самых больших инфраструктурных проблем, с которыми сталкиваются дата-центры сегодня, является неспособность противостоять нагреву, вызванному быстро растущим использованием данных.
Перегрев в ЦОДе может привести к пагубным простоям, потере данных, полному отказу системы, угрозе для окружающей среды и даже угрозе безопасности как сотрудников, так и посетителей. А поскольку инфраструктура большинства дата-центров не рассчитана на современное интенсивное использование Интернета, операторам как никогда важно найти эффективные, масштабируемые решения для обеспечения охлаждения и работы своих ЦОДов.
Ледниковый период для дата-центров
Хотя первые ЦОДы были построены лишь в
На том этапе первые компьютеры и серверные стойки выделяли минимальное количество тепла и могли охлаждаться простым использованием чиллеров и кондиционеров воздуха для компьютерных помещений (CRAC) для поддержания удовлетворительной температуры воздуха в серверной. Когда серверы стали больше и горячее, операторы перешли к более эффективным решениям, таким как системы фальшполов, в которых воздух циклически повторно охлаждается.
Современные ЦОДы, в которых используются еще более крупные стойки и серверы, обычно используют воздушные системы охлаждения горячих/холодных проходов, в которых холодный воздух отделяется от горячего с целью создания конвекционной системы, в которой шкафы, по сути, охлаждают сами себя. Но даже этот метод оказывается устаревшим в условиях повышенного спроса на данные и создает новые проблемы для персонала ЦОДов, поскольку сотрудники, работающие с соединениями в задней части сервера, подвержены воздействию высоких температур в горячем проходе или некомфортно дрожат в холодном проходе.
В то же время, дата-центры, которые полагаются на коммерческие системы кондиционирования воздуха для поддержания оптимальной температуры серверов и стоек, как известно, являются шумными, приближаясь или превышая нормативные пределы шума на рабочем месте, разработанные для защиты операторов. Фактически, по некоторым данным, средний уровень шума в центрах обработки данных составляет от 75 до 95 дБ, в то время стандарт уровня шума на рабочем месте — 85 дБ или ниже в течение восьмичасового рабочего дня. Это создает очевидную профессиональную опасность для всех, кто проводит время в ЦОДе, поскольку длительное воздействие громкого шума может привести к звону в ушах и потере слуха в результате кумулятивного воздействия.
Поэтому возникает вопрос: достаточно ли воздушного охлаждения?
Переходим на жидкостное иммерсионное охлаждение
Мы уже видели жидкостное иммерсионное охлаждение в действии. Автомобили используют охлаждающую жидкость для поддержания работы своих двигателей, точно так же как энтузиасты ПК и геймеры используют жидкостное охлаждение для оптимизации тепловых характеристик и улучшения внешнего вида своих установок. Даже майнеры биткоинов используют жидкостную технологию для охлаждения своего оборудования.
При этом методе серверы полностью погружаются в охлаждающую жидкость, которая протекает по горячим компонентам сервера, охлаждая его.
Некоторые из крупнейших провайдеров ЦОДов в мире начинают присматриваться к иммерсионному методу, чтобы обеспечить охлаждение и работу своих систем. Так, менее года назад Microsoft объявила, что она стала первым поставщиком облачных услуг, запустившим двухфазное иммерсионное охлаждение в производственной среде для снижения энергопотребления, заявив, что его способность поддерживать работоспособность серверов даже во время скачков спроса добавила гибкости и обеспечила бесперебойную работу при чрезмерной нагрузке на серверы.
Жидкостное иммерсионное охлаждение также создает более безопасную и благоприятную среду для людей, посещающих и работающих в дата-центре. Поскольку серверы погружены в контейнеры с жидкостным охлаждением, людям больше не нужно адаптироваться к экстремальным температурам объекта, и они могут комфортно работать в приемлемых условиях на рабочем месте.
Кроме того, внедрение иммерсионных систем охлаждения позволяет отказаться от шумных вентиляторов, создав практически бесшумную среду, лишенную каких-либо угроз для слуха.
На макроуровне жидкостное иммерсионное охлаждение также помогает минимизировать воздействие индустрии ЦОДов на окружающую среду, поскольку оно обеспечивает эффективный метод охлаждения для увеличения мощности без чрезмерных затрат энергии. Поскольку охлаждающая жидкость циркулирует вокруг всех компонентов сервера, она забирает все выделяемое тепло, устраняя необходимость во внутренних вентиляторах сервера и помещениях с переохлаждением. Это снижает потребность в мощности и энергопотребление ЦОДа и, в конечном счете, уменьшает тепловые потери, которые могут нанести вред планете.
Только верхушка айсберга
Правда в том, что мы пока затронули лишь малую часть технологических инноваций. От развертывания автономных технологий до метавселенной дополненной реальности, зависимость мира от облачных технологий и данных будет продолжать стремительно расти, а вместе с этим будет расти и потребность в дата-центрах.
Уверен, что технологические лидеры, стоящие во главе сегодняшних усилий по эволюции ЦОДов, будут продолжать внедрять инновационные решения для обеспечения их охлаждения и эффективности. Мы уже видим, как дата-центры разворачиваются на морских платформах по всему миру, поэтому в ближайшие годы не будет предела преобразованиям в этой отрасли.
