Dátové centrá vstupujú do éry chladenia kvapalinou

 

V súčasnosti je 46 % elektrickej energie spotrebovanej v typických dátových centrách alokovaných na chladenie vzduchom.

 

Spoločnosti Dell a Supermicro uviedli, že využitím kvapalného chladenia priamo na GPU v stojane môžu znížiť spotrebu energie dátového centra o jednu tretinu. Dodávatelia stojanov pre EE Times uviedli, že nahradením prevládajúcich riešení vzduchového chladenia v dnešných dátových centrách kvapalinové chladenie umožní operátorom sústrediť sa viac na výpočtovú techniku ​​ako na klimatizáciu.

 

 

Tento dopyt poháňa umelá inteligencia. Keď novovybudované hyperškálové dátové centrá po celom svete začínajú zaťažovať elektrickú sieť, nasleduje perspektíva vyššej energetickej účinnosti.

 

Dell a Supermicro sú kľúčovými dodávateľmi špičkových kvapalinou chladených stojanov pre dátové centrá a zvyšujú výrobu, aby uspokojili očakávaný nárast dopytu. Spoločnosť Supermicro uvádza, že každý mesiac môže globálne dodať viac ako 1,{3}} stojany.

 

Viceprezident pre technológiu a umelú inteligenciu spoločnosti Supermicro Vik Malyala pre EE Times povedal: „Môžeme predvídať technológie, ktoré uvedú naši partneri, či už to bude Intel, AMD alebo Nvidia, ako aj sieťové spoločnosti ako Broadcom a Intel. Spolupracujeme s nimi a potom skontrolujte ich cestovné mapy."

 

Výrobcovia GPU, ako je Nvidia, vytvorili referenčné návrhy chladiacich platní a chladičov, ktoré spoločnosti Dell a Supermicro úzko prijímajú.

 

Technický expert spoločnosti Dell Tim Shedd pre EE Times povedal: "Chceme zabezpečiť, aby všetky produkty, ktoré navrhujeme, podporovali a podporovali výrobcovia čipov. Pridali sme proprietárne funkcie nazhromaždené v priebehu rokov v tomto odvetví, ako napríklad patentovanú technológiu detekcie úniku na ochranu zákazníkov." a servery."

 

Spoločnosť Supermicro tvrdí, že jej riešenia chladenia obsahujú vlastné informácie o dizajne studených platní. Malyala dodal, že prevádzkovatelia dátových centier sa zdráhali opustiť svoju závislosť na chladení vzduchom, ale očakáva, že sa táto situácia zmení.

 

„Keď sa nasadenia dátových centier zväčšujú, vieme, že efektívnosť sa stane kritickým faktorom,“ povedal Malyala. "Spotreba energie je nočná mora."

 

Dell odhaduje, že 46 % energie spotrebovanej typickým dátovým centrom pripadá na vzduchové chladenie. Shedd uviedol: „Nasadením kvapalinového chladenia môžeme znížiť spotrebu energie na 10 % alebo menej bez toho, aby sme museli na všetko inštalovať chladiace platne, ale skôr pomocou inteligentných zmiešaných technológií: len chladenie vzduchom a kvapalinou.“ Dodal, že kľúčom k zníženiu spotreby energie je minimalizácia počtu vzduchových kompresorov v dátovom centre.

 

Dnes väčšina dátových centier využíva vzduch vyfukovaný z obvodu zariadenia smerom k serverom, pričom ventilátory na serveroch poskytujú dodatočné chladenie.

 

"Potrebujem relatívne studenú vodu, zvyčajne okolo 45 stupňov F, aby som primerane ochladil vzduch," povedal Shedd. "To znamená, že potrebujem kompresory a chladenie na chladenie vody po väčšinu roka. S kvapalinovým chladením, pre časti dátového centra, ktoré používajú studené platne a kvapalinové chladenie, môžem zvyčajne chladiť vodou pri teplote 90 stupňov F alebo dokonca 100 stupňov F." Teraz vo väčšine klimatických podmienok takmer nepotrebujem kompresory, čo vedie k výraznej úspore energie.“

 

Spoločnosť Dell'Oro, ktorá sa zaoberá prieskumom trhu, v júli oznámila, že kvapalinové chladenie prechádza z okrajového segmentu trhu do bežného podnikania, pričom sa očakáva, že jeho hodnota do roku 2030 dosiahne 15 miliárd USD v dôsledku zvýšeného dopytu po tepelnom manažmente.

 

 

Očakáva sa, že dodávky systému kvapalného chladenia vzrastú o 20 %

 

Malyala uviedol, že Supermicro očakáva v tomto roku tempo rastu dodávok minimálne o 20 % pre systémy podporujúce infraštruktúru AI vrátane kvapalinového chladenia. Poznamenal: "Skúmame mnoho dátových centier a uvedomujeme si, že mnohé z nich fungujú s extrémne nízkou účinnosťou, pretože tí, ktorí budujú infraštruktúru, nie sú tí, ktorí platia za chladenie."

Shedd poukázal na to, že dopyt je poháňaný pokrokmi v oblasti 1,{1}}wattových GPU a potrieb AI, ktoré nemusia byť zrejmé. "Musíme vniesť umelú inteligenciu do údajov a nie preniesť údaje do spracovateľského výkonu. Nechcem nutne posielať údaje do cloudu z bezpečnostných dôvodov. Vlády nechcú posielať svoje údaje, obzvlášť citlivé, spracované, a hodnotný dátový výstup, to nie je dátové centrum s 10,{5}} GPU, to je stojan.“

 

Spoločnosť Dell identifikovala prípady použitia kvapalinového chladenia v nových oblastiach. "Predtým sme sa zamerali predovšetkým na vysokovýkonnú výpočtovú techniku ​​a špecifické komerčné vertikály, ako je bankovníctvo a iné oblasti vyžadujúce intenzívnu výpočtovú techniku," vysvetlil Shedd. "Teraz vidíme prípady použitia, ktoré sa zušľachťujú do racku v továrni, kde chcú zbierať dáta z výrobnej linky v reálnom čase, spracovávať dáta a robiť rozhodnutia. To si môže vyžadovať použitie kvapalinového chladenia v tomto stojane."

 

Malyala poznamenal, že zabezpečenie okrajov je pre dodávateľov kvapalinou chladených regálov čoraz dôležitejším predmetom podnikania. "Hovoríme o každom telefóne, ktorý máme," povedal. "Ako ich efektívne zabezpečíme na bývalých centrálnych miestach? Detekcia a ochrana hrozieb v reálnom čase prebieha - posúva sa smerom k hraniciam."

 

 

IIVypnutie klimatizácie

 

Premenou dátových centier a dokonca aj stojanov na kvapalinové chladenie by operátori mali byť schopní „vypnúť klimatizáciu alebo ju aspoň prevádzkovať efektívnejšie,“ uviedol Malyala. "Hovoríte o 40 % úspore energie. To v podstate znamená, že do rovnakého priestoru môžete umiestniť o 40 % viac infraštruktúry."

 

Dell tiež vníma úsporu energie vďaka kvapalinovému chladeniu ako spôsob, ako predať zákazníkom viac stojanov a zvýšiť hustotu spracovania dátových centier.

 

Účinky úspor energie by sa mohli ešte rozšíriť. Singapurský dodávateľ Sustainable Metal Cloud v auguste uviedol, že jeho technológia ponorného chladenia má inštalačné náklady o 28 % nižšie ako tekuté riešenia s potenciálnou úsporou energie až 50 %.

 

Inštalácia kvapalinového chladenia v existujúcich dátových centrách si vyžaduje značné úpravy zariadení, čo je niečo, čo klienti odrádzajú. „Pre zákazníkov musíme uspokojiť ich potreby na základe ich reálnej situácie,“ povedal Shedd. "Niektorí zákazníci momentálne nemôžu nasadiť kvapalinové chladenie. Inštalácia všetkých potrubí a potrubí je príliš ťažkopádna. Preto s nimi pracujeme na neustálom zlepšovaní účinnosti ventilátorov serverov. Snažíme sa zákazníkom umožniť prevádzku pri vyšších teplotách, aby sa mohli menej spoliehať na kompresory." "

 

Dell predpokladá ďalšie inovácie v kvapalinovom chladení. Tepelná hustota procesora v budúcnosti prevýši hustotu plynového horáka. Prevádzkový riaditeľ Jeff Clarke v septembrovom blogu na LinkedIn spomenul, že spoločnosť Dell prerába chladiace platne, aby spravovala tie najnáročnejšie funkcie procesora bez toho, aby ohrozila energetickú účinnosť dátového centra. Uviedol: "Budujeme nové integrované stojany pre budúcnosť, takže každý stojan zvládne viac ako 400 kW energie a chladenia."