Истраживање статуса развоја технологије течног хлађења сервера у земљи и иностранству

Ефикасно одвођење топлоте микроелектронике и електричне опреме одувек је била једна од главних примена модерне технологије преноса топлоте

[1]. Интеграција чипова за електронску обраду постаје све већа и већа, али обим постаје све мањи и мањи. Процес производње ЦПУ-а се померио са 65 нанометара на 32 нанометра као маинстреам ера, а ГПУ је ушао у еру од 28 нанометара, што је изазвало висок проток топлоте. Проблем дисипације топлоте густине

[2]. Топлотна снага ЦПУ чипа је порасла са око 105 В/м2 од 1 Ии пре неколико година на око 106 В/м 2 од 1 Ии сада

[3]. Ако је расипање топлоте лоше, претерано висока генерисана температура не само да ће смањити радну стабилност чипа и повећати стопу грешке, већ ће такође изазвати прекомерни топлотни стрес због превелике температурне разлике између унутрашњег и спољашњег окружења модула. , што утиче на електричне перформансе чипа. Радна фреквенција, механичка чврстоћа и поузданост. Истраживања и практичне примене су показале да се стопа отказа електронских компоненти експоненцијално повећава са повећањем радне температуре

[4]. Сваки пут када се температура једне полупроводничке компоненте повећа за 10 степени Целзијуса, поузданост система ће се смањити за 50%. Пошто висока температура може имати веома штетан утицај на перформансе електронских компоненти, на пример, висока температура може угрозити спој полупроводника, оштетити интерфејс за повезивање кола, повећати отпор проводника и формирати оштећења од механичког напрезања, показују истраживања. да више од 55% Режим квара електронске опреме узрокован је превисоком температуром

[5]. Од када је сервер рођен, његово системско расипање топлоте је увек било праћено његовим развојем и не може се елиминисати. Већина уобичајених сервера се ослања на хладан ваздух за хлађење машине. Са развојем суперкомпјутера, интеграција чипова и брзина рачунара настављају да расту, потрошња енергије такође расте, а проблем дисипације топлоте постаје све израженији. Традиционална метода одвођења топлоте са ваздушним хлађењем је метода директног преноса топлоте, која се ослања на конвективни метод преноса топлоте једнофазног флуида, а метода принудног ваздушног хлађења може се користити само за електронске уређаје са густином топлотног флукса не већом од 10В/цм2, а чини се да је густина топлотног флукса већа од 10В/цм2. Немоћан.

Последњих година развој домаће информатизације је све зрелији, а све већи захтеви постављају се пред инфраструктуру информационог система — технологију центара података. За дата центар, како се повећава количина података које треба обрадити, повећава се и обим дата центра.

Са експлозивним растом пословне потражње за обраду података и брзим развојем рачунарске и мрежне технологије, велика предузећа као што су банкарство, осигурање, хартије од вредности и друге финансијске индустрије, транспорт, медицина и здравство и друга велика предузећа и владине агенције су сукцесивно успоставиле многе податке. центрима. Вођена захтевима услуга података и ИТ технологије, изградња центара података у мојој земљи [ГГ] је сада ушла у период брзог развоја, а центри за рачунарство у облаку и центри података су никнули свуда.

Пошто је тренутни главни начин хлађења ваздушно хлађење, огроман дата центар значи огромну количину рачуна за струју. Изградњом дата центара, огромна потрошња енергије дата центара је такође привукла пажњу различитих индустрија у друштву. На пример, 2013. године број центара података у Кини је био око 45.000, а годишња потрошња енергије око 20 милијарди квх; очекује се да ће до 2020. године број дата центара у Кини премашити 80.000, а годишња потрошња енергије премашити 40 милијарди. Киловат сати (извор података: ИЦТресеарцх).

У Кини постоји безброј великих центара података са оперативним трошковима електричне енергије од милион или чак десетина милиона долара, а центри података су постали "јаме без дна" које троше енергију. [ГГ] куот; Однос енергетске ефикасности тренутних дата центара није висок.

То је зато што су сродна рачунарска технологија, технологија напајања и технологија хлађења еволуирали из историје. Традиционални дизајн центара података тежи перформансама, док нова генерација центара података мора тежити енергетској ефикасности (ПУЕ), односно коришћењу енергије центра података, у околностима данашњег недостатка енергије [ГГ] #39 и брзог повећања трошкова енергије . С обзиром на све топлију глобалну климу, све мање енергије и растуће трошкове енергије, одељење за високу потрошњу енергије у дата центру се суочава са озбиљним изазовима у смањењу потрошње енергије, побољшању коришћења ресурса и уштеди трошкова. Пажња све већег броја менаџера дата центара и ИТ добављача постала је неизбежан тренд у развоју дата центара у будућности. Релевантне националне власти све више пажње посвећују питању управљања потрошњом енергије у дата центрима. Почетком 2013. године [ГГ] куот;Комисија за развој и реформу Министарства индустрије и информационих технологија, Министарство земљишта и ресурса, Регулаторна комисија за електричну енергију и Управа за енергетику: Водећа мишљења о изградњи и распореду центара података [ГГ ] куот; (Министарство индустрије и информационих технологија Уницом, 2013, стр. 13) поставља веома специфичне захтеве , Неопходно је промовисати укупно планирање локације дата центра и узети у обзир ресурсе и факторе животне средине, промовисати интензивно коришћење ресурса и побољшати ниво уштеде енергије и смањења емисија; увести релевантне стандарде како би испунили захтеве нове генерације зелених дата центара, оптимизовали распоред токова хладног и топлог ваздуха у рачунарској сали и усвојили прецизно довод ваздуха. Мере попут брзог хлађења извора топлоте за смањење оперативних трошкова у смислу изградња рачунарске собе, избор главне опреме, итд., како би се осигурало да ПУЕ вредност новоизграђених великих дата центара, односно стопа искоришћења енергије дата центра, достигне испод 1,5, и настојати да смањи ПУЕ вредност од центар података након трансформације До испод 2.

Тренутно, густина топлоте нових рацк сервера и блејд сервера који се широко користе у центрима података расте из године у годину. Традиционални системи за климатизацију који користе технологију ваздушног хлађења нису били у стању да задовоље захтеве за хлађењем рачунарских просторија тако велике густине. Дизајнери инфраструктуре дата центара морају пронаћи други начин да пронађу ефикасан и разуман начин хлађења.

Постоји много техничких средстава за смањење потрошње енергије у дата центрима, али основни проблем није решавање проблема метода изградње дата центара, већ револуционисање метода хлађења рачунара и друге опреме. Судећи по најновијем напретку истраживања у земљи и иностранству, развој нове генерације рачунара са течним хлађењем (или сервера са течним хлађењем) и употреба течних расхладних средстава за замену ваздуха за хлађење рачунарских грејних елемената представља технолошку револуцију у будућим рачунарима. опреме.