Како функционише примена течног хлађења у централи

Са порастом Интернета, рачунарства у облаку и услуга великих података, укупна потрошња енергије дата центара се повећава, а њиховој енергетској ефикасности се такође посвећује све више пажње. Према статистици података, просечна вредност ефикасности употребе енергије (ПУЕ) дата центара у Кини је 1,49, што је много више од захтева који је предложила Национална комисија за развој и реформу за нове велике центре података да буде мања од 1,25. Смањење ПУЕ је хитно, како произвођачи мрежне опреме могу значајно смањити потрошњу енергије уз обезбеђивање високих перформанси чипова? Систем хлађења, као кључни фактор који утиче и на перформансе и на потрошњу енергије, постао је фокус реформе дата центра, а технологија течног хлађења, због својих јединствених предности, постепено замењује традиционално ваздушно хлађење као главно решење за хлађење.

Утврдили смо да је просечна потрошња енергије дата центара чак 33%, што је близу једне трећине укупне потрошње енергије дата центара. То је зато што традиционални ваздушно хлађени систем за хлађење који се користи у центрима података користи ваздух са веома малим специфичним топлотним капацитетом као расхладни медиј, који се покреће вентилаторима унутар опреме за пренос топлоте од ЦПУ-а и других извора топлоте до расхладних одвода далеко од ИТ-а. опрема, Поновна употреба измењивача топлоте вентилоконвектора или клима уређаја за хлађење за циркулацију ваздуха ради одвођења топлоте и хлађења је такође неопходно ограничење ваздушног хлађења. Стога, како решити енергетску ефикасност система за хлађење, постао је изазов технолошке итерације са којим се суочавају произвођачи опреме у новом окружењу политике.

Из перспективе захтева за расипање топлоте чипа уређаја. Са развојем чипова прекидача, иако процеси чипа високих перформанси (као што је 5нм) могу ефикасно да смање потрошњу рачунарске енергије јединице, пошто се пропусни опсег чипа за прекидач повећава на 51,2 Тбпс, ​​укупна потрошња енергије једног чипа је порасла на око 900В. Како решити проблем дисипације топлоте чипа уређаја постало је тешка тачка у целокупном дизајну хардвера. Капацитет хлађења ваздушно хлађеног система ускоро ће достићи свој лимит. Иако хладњаци са ваздушним хлађењем могу да реше тренутне проблеме са расипањем топлоте прекидача, они ће на крају бити неадекватни када 102,4/204,8 Тбпс постане маинстреам и потрошња енергије чипа се повећа у будућности. Стога се за следећу генерацију ИТ опреме појавила ефикаснија технологија течног хлађења. У наредних 5-10 година, у индустрији је постало консензус да ће ваздушно хлађено хлађење у центрима података постепено бити замењено течним хлађењем.

Тренутна технологија течног хлађења је углавном подељена на једнофазно течно хлађење и двофазно течно хлађење. Једнофазно течно хлађење се односи на расхладну течност која одржава своје течно стање током циркулационог процеса дисипације топлоте и лако одузима топлоту кроз висок специфични топлотни капацитет. Двофазно течно хлађење се односи на фазну промену расхладне течности током процеса дисипације циркулације топлоте, где расхладно средство односи топлоту опреме кроз изузетно високу латентну топлоту гасификације. У поређењу са другим методама, једнофазно течно хлађење је мање сложено и лакше га је постићи, а његов капацитет дисипације топлоте је довољан да подржи ИТ опрему у центрима података, што га чини тренутним балансним избором.

Једнофазно течно хлађење је подељено на течно хлађење са хладном плочом и течно хлађење потапањем. Течно хлађење хладне плоче фиксира плочу за хлађење течности на главни уређај за грејање опреме, ослањајући се на течност која тече кроз хладну плочу да однесе топлоту и постигне сврху одвођења топлоте; Течно хлађење потапањем је процес директног потапања целе машине у расхладну течност, ослањајући се на природну или принудну циркулацију течности како би се одузела топлота настала радом опреме као што су сервери.

Предности течног хлађења са хладном плочом укључују: минималне модификације целокупне рачунарске собе, које захтевају само модификације на сталку, расхладним дистрибутивним јединицама (ЦДУ) и систему за снабдевање водом. Штавише, течно хлађење са хладном плочом може да користи шири спектар типова расхладне течности и захтева много мање од хлађења потапањем, што резултира нижим почетним инвестиционим трошковима. Поред тога, ланац индустрије расхладне течности са хладним плочама је зрелији и прихватљивији на тржишту.

Предности имерсионог течног хлађења укључују: (1) због директног контакта расхладне течности са опремом, способност дисипације топлоте је јача, а ризик од прегревања уређаја је мањи; (2) Опреми за хлађење течности за потапање није потребан вентилатор, што доводи до мање вибрација и дужег радног века хардверске опреме; (3) Температура довода охлађене воде на страни машине за хлађење уроњене течности је виша, а спољна страна је лакше распршити топлоту. Стога, избор локације машинске собе више није ограничен регионом и температуром као у ери са ваздушним хлађењем.

Примена технологије течног хлађења у прекидачима центара података не решава само њихове сопствене термичке проблеме, већ такође омогућава обједињену примену са серверима за течно хлађење, олакшавајући јединствену конструкцију и рад инфраструктуре дата центра. Течно хлађење подржава размену нових технологија за максимизирање перформанси, развој више добрих производа центара података и заједничку изградњу зелене дигиталне економије.