باز کردن پتانسیل خنک کننده مایع دو فاز غیرفعال

مراکز داده در این عصر دیجیتال محاسبات ابری، هوش مصنوعی و دستگاه های متصل با چالش های بی سابقه ای روبرو هستند. زیرساخت های جدید مرکز داده و ارتقاء امکانات قدیمی موجود در حال شتاب گرفتن است. مراکز داده در حال حاضر حدود 1-1.3 درصد از انرژی الکتریکی جهان را مصرف می کنند خنک کننده حدود 40 درصد از این بار انرژی را تشکیل می دهد. این امر ضرورت اقدامات متحول کننده را در مورد چگونگی جلوگیری از داغ شدن بیش از حد تجهیزات فناوری اطلاعات در صنعت، به ویژه هنگامی که تقاضای مرکز داده همچنان در حال افزایش است، برجسته می کند.

خنک سازی مرکز داده همیشه خواستار بوده است، اما امروزه صنعت شاهد تغییر قابل توجهی است. نسل بعدی با کارایی بالا پردازنده ها رویکردهای خنک‌کننده سنتی را با افزایش اتلاف انرژی به چالش می‌کشند و 3.5 برابر گرمای بیشتری نسبت به پیشینیان خود در یک دهه پیش منتشر می‌کنند.

رویکردهای خنک کننده هوا، از جمله واحدهای تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر، محدود می شوند زیرا چگالی توان رک به طور فزاینده ای بیش از قابلیت های خنک کننده هوا به دلیل ظرفیت حرارتی حجمی کم آن است. برای رسیدگی به این موضوع، مراکز داده می‌توانند کاهش جمعیت سرور را در نظر بگیرند، با این حال، این رویکرد می‌تواند به اقتصاد ضعیف منجر شود. در عوض، این صنعت شاهد افزایش قدرت رک به 50 کیلووات است و احتمالاً در سال‌های آینده به 100 کیلووات و فراتر از آن ادامه خواهد یافت.

در نتیجه، مراکز داده که از روش‌های خنک‌کننده هوا به تنهایی استفاده می‌کنند، برای پاسخگویی به تقاضای داده‌های روزافزون جامعه با چالش‌های مهمی مواجه خواهند شد. اینجاست که خنک‌کننده مایع نقش کلیدی ایفا می‌کند و خنک‌کننده مایع دو فازی غیرفعال به عنوان یک چشم‌انداز جذاب ظاهر می‌شود.

روش های خنک کننده مایع

مراکز داده جدید از فناوری خنک‌کننده مایع استفاده می‌کنند که به تجهیزات فناوری اطلاعات نزدیک‌تر است، در حالی که مراکز داده قدیمی به دنبال راه‌های اقتصادی برای ادغام خنک‌کننده مایع هستند تا بدون انجام تعمیرات اساسی زیرساخت‌ها، آخرین تجهیزات فناوری اطلاعات را به کار گیرند. قبل از انتخاب سیستم خنک کننده مایع مناسب باید ملاحظات مختلفی را رعایت کرد.

خنک‌کننده مایع غیرمستقیم همچنان بر خنک‌کننده هوا در سطح سرور متکی است، اما مبدل‌های حرارتی هوا به مایع یا واحدهای تهویه مطبوع ردیفی خنک‌شده با مایع را به رک نزدیک می‌کند تا گرمای تولید شده توسط تجهیزات فناوری اطلاعات را دفع کند. چنین سیستم هایی می توانند از آب در جریان تک فاز یا سیالات دی الکتریک که در طی فرآیند انتقال حرارت تبخیر می شوند استفاده کنند. این سیستم های هیبریدی هوا-مایع می توانند خنک کننده بهبود یافته و همچنین سازگاری با مراکز داده موجود را ارائه دهند. با این حال، در سطح سرور، به دلیل استفاده مداوم از هیت سینک های معمولی خنک کننده با هوا محدود هستند. دستیابی به عملکرد بهتر به طراحی‌های هیت سینک پیچیده‌تر و دمنده‌ها یا فن‌های نسبتاً گران قیمت برای بهبود مدیریت جریان هوا در محدوده‌های نویز قابل قبول نیاز دارد.

مستقیم به تراشه خنک کننده را می توان به دو روش مختلف اجرا کرد. اول، خنک کننده آب تک فاز از پمپ هایی برای تامین جریان به صفحات سرد متصل به اجزای سرور پرقدرت استفاده می کند. مانند خنک کننده هوا، دمای آب با جذب گرما از اجزاء افزایش می یابد که به شدت عملکرد را به سرعت جریان مرتبط می کند. دوم اینکه خنک‌کننده مبرد دو فاز با مایع خنک‌کننده پمپ شده که به داخل صفحه سرد جریان می‌یابد عمل می‌کند و با جوشیدن در دمای تقریباً ثابت، گرما را جذب می‌کند.

مخلوط مایع/بخار حاصل که از هر صفحه سرد خارج می شود به واحد توزیع مایع خنک کننده منتقل می شود تا دوباره به مایع متراکم شود. هر دو پیاده سازی هنوز به خنک کننده هوا برای رسیدگی به گرمای اجزای کم مصرف متکی هستند و به کنترل فعال پیچیده ای نیاز دارند که ممکن است به دلیل استفاده از پمپ نگرانی هایی را در مورد قابلیت اطمینان ایجاد کند.

خنک کننده غوطه ور، تجهیزات فناوری اطلاعات را در یک سیال دی الکتریک غوطه ور می کند که در حالت پمپاژی تک فاز یا غیرفعال دو فازی کار می کند. اگرچه این رویکرد برای مراکز داده جدید جذاب است، اما با چالش های قابل توجهی در امکانات موجود مواجه است. برای ادغام با زیرساخت‌های کنونی تلاش می‌کند و محدودیت‌های فضا، چالش‌های سرویس‌دهی و نگرانی‌های هزینه را تحمیل می‌کند، که باعث می‌شود برای مراکز داده موجود بسیار کمتر موثر باشد.

ورودی جدید خنک کننده

نیاز بازار به فناوری پیشگامانه ای وجود دارد که بتواند بهره وری انرژی، صرفه جویی در هزینه و مقیاس پذیری طولانی مدت را در محیط پرسرعت و با قابلیت اطمینان بالا صنعت مرکز داده باز کند. اینجاست که خنک کننده مایع دو فاز غیرفعال وارد می شود.

این فناوری خنک‌کننده مایع حلقه بسته با اواپراتورها و کندانسورهای صفحه سرد با کارایی بالا اجرا می‌شود که گردش جریان طبیعی ناشی از گرمای خود پردازنده‌ها را تضمین می‌کند. عملکردهای پایدار و تراکم بالای قفسه را ممکن می کند در حالی که انعطاف پذیری، سرویس و قابلیت اطمینان را تضمین می کند.

این راه حل بدون پمپ، بدون آب، خود تنظیم و به راحتی قابل سرویس است و به دلیل پیچیدگی کمتر و استفاده از خنک کننده های دی الکتریک مقرون به صرفه، به تعمیر و نگهداری تقریباً صفر نیاز دارد. کاهش هزینه‌های عملیاتی کلی بلافاصله آشکار می‌شود و صنعت را برای بهبود کارایی مرکز داده با افزودن رک‌های خنک‌شونده مایع به مراکز داده موجود یا جدید، درست در کنار رک‌های سنتی با هوا خنک می‌کند.

از آنجایی که صنعت در آستانه عصر دیجیتالی جدید قرار دارد، این فناوری خنک کننده مایع دو فاز غیرفعال پیشگامانه نه تنها نوید انقلابی در بهره وری مرکز داده را می دهد، بلکه سابقه ای را برای سایر رهبران صنعت ایجاد می کند تا آینده دیجیتالی نوآورانه تر و پایدارتری برای همه ایجاد کنند. . از آنجایی که ذینفعان مرکز داده رویکردهای مختلف خنک‌سازی را دنبال می‌کنند، بسیاری از آنها اکنون در حال روی آوردن به خنک‌کننده مایع دو فاز غیرفعال هستند تا عصر جدید نوآوری‌های محاسباتی را پیش ببرند. آینده بسیار منفعلانه جالب است.

دکتر رایان انرایت مدیر ارشد فناوری و یکی از بنیانگذاران شرکت Seguente است.


Source link