Kaip veikia skysčių aušinimas skirstomojoje skydelyje
Daugėjant interneto, debesų kompiuterijos, didžiųjų duomenų paslaugų, didėja bendras duomenų centrų energijos suvartojimas, vis daugiau dėmesio skiriama ir jų energijos vartojimo efektyvumui. Remiantis duomenų statistika, vidutinė Kinijos duomenų centrų energijos naudojimo efektyvumo (PUE) vertė yra 1,49, o tai yra daug daugiau nei Nacionalinės plėtros ir reformų komisijos pasiūlytas reikalavimas, kad nauji dideli duomenų centrai būtų mažesni nei 1,25. Būtina skubiai sumažinti PUE, kaip tinklo įrangos gamintojai gali žymiai sumažinti energijos sąnaudas ir užtikrinti aukštą lustų našumą? Aušinimo sistema, kaip pagrindinis veiksnys, turintis įtakos tiek našumui, tiek energijos suvartojimui, tapo duomenų centro reformos akcentu, o aušinimo skysčiais technologija dėl savo unikalių pranašumų pamažu keičia tradicinį oro aušinimą kaip pagrindinį vėsinimo sprendimą.
Mes nustatėme, kad vidutinis duomenų centrų energijos suvartojimas siekia net 33%, o tai yra beveik trečdalis viso duomenų centrų energijos suvartojimo. Taip yra todėl, kad tradicinėje duomenų centruose naudojamoje oru aušinamoje aušinimo sistemoje kaip aušinimo terpė naudojamas labai mažos savitosios šiluminės talpos oras, kurį varo įrangoje esantys ventiliatoriai, perduodantys šilumą iš procesoriaus ir kitų šilumos šaltinių į šilumos šalintuvus, esančius toliau nuo IT. įranga, Pakartotinis fan-coil šilumokaičių arba oro kondicionavimo šaldymo naudojimas orui cirkuliuoti šilumos išsklaidymo ir vėsinimo tikslais taip pat yra būtinas oro aušinimo apribojimas. Todėl aušinimo sistemos energijos vartojimo efektyvumo problemos sprendimo būdas tapo technologiniu iteracijos iššūkiu, su kuriuo susiduria įrangos gamintojai naujoje politikos aplinkoje.
Įrenginio lustų šilumos išsklaidymo reikalavimų požiūriu. Sukūrus jungiklio lustus, nors didelio našumo lustų procesai (pvz., 5 nm) gali veiksmingai sumažinti vieneto skaičiavimo energijos suvartojimą, nes jungiklio lusto pralaidumas padidėja iki 51,2 Tbps, bendras vieno lusto energijos suvartojimas padidėjo iki maždaug 900W. Kaip išspręsti įrenginio lusto šilumos išsklaidymo problemą, tapo sudėtinga bendros techninės įrangos dizaino tašku. Oru aušinamos sistemos aušinimo galia netrukus pasieks ribą. Nors oru aušinami aušintuvai gali išspręsti dabartines jungiklių šilumos išsklaidymo problemas, jos galiausiai bus netinkamos, kai 102,4/204,8 Tbps taps įprasta ir ateityje padidės lusto energijos suvartojimas. Todėl naujos kartos IT įrangai atsirado efektyvesnė aušinimo skysčiu technologija. Per ateinančius 5-10 metus pramonėje sutariama, kad oru aušinamą aušinimą duomenų centruose palaipsniui pakeis aušinimas skysčiu.
Dabartinė aušinimo skysčiu technologija daugiausia skirstoma į vienfazį aušinimą skysčiu ir dviejų fazių aušinimą skysčiu. Vienfazis aušinimas skysčiu reiškia aušinimo skystį, kuris išlaiko savo skystą būseną viso cirkuliuojančio šilumos išsklaidymo proceso metu ir lengvai pašalina šilumą per didelę specifinę šiluminę talpą. Dviejų fazių aušinimas skysčiu reiškia aušinimo skysčio fazės pasikeitimą cirkuliacinio šilumos išsklaidymo proceso metu, kai aušinimo skystis pašalina įrangos šilumą per itin didelę dujinimo latentinę šilumą. Palyginti su kitais metodais, vienfazis aušinimas skysčiu yra mažiau sudėtingas ir lengviau pasiekiamas, o jo šilumos išsklaidymo pajėgumas yra pakankamas IT įrangai palaikyti duomenų centruose, todėl tai yra dabartinis balanso pasirinkimas.
Vienfazis aušinimas skysčiu skirstomas į šalto plokštelės aušinimą ir panardinamąjį aušinimą. Šaltos plokštės skysčio aušinimas pritvirtina skysčio aušinimo plokštę prie pagrindinio įrangos šildymo įtaiso, remdamasis skysčiu, tekančiu per šaltą plokštę, kad pašalintų šilumą ir būtų pasiektas šilumos išsklaidymo tikslas; Panardinamasis aušinimas skysčiu – tai procesas, kai visa mašina tiesiogiai panardinama į aušinimo skystį, naudojant natūralią arba priverstinę skysčio cirkuliaciją, kad būtų pašalinta šiluma, atsirandanti veikiant įrangai, pvz., serveriams.
Šaltosios plokštės skysčio aušinimo pranašumai yra šie: minimalūs bendros kompiuterių kambario pakeitimai, reikia modifikuoti tik stovą, aušinimo paskirstymo blokus (CDU) ir vandens tiekimo sistemą. Be to, šalto plokštelinio skysčio aušinimui gali būti naudojamas įvairesnis aušinimo skysčio tipas ir reikalingas daug mažiau nei panardinamasis aušinimas, todėl pradinės investicijos išlaidos mažesnės. Be to, šalto plokščių skysčio aušinimo pramonės grandinė yra brandesnė ir labiau priimtina rinkoje.
Panardinamojo skysčio aušinimo pranašumai yra šie: (1) dėl tiesioginio aušinimo skysčio kontakto su įranga stipresnis šilumos išsklaidymo gebėjimas, o įrenginio perkaitimo rizika mažesnė; (2) Panardinamai skysčių aušinimo įrangai nereikia ventiliatoriaus, todėl sumažėja vibracija ir ilgesnis techninės įrangos eksploatavimo laikas; (3) Šaldomo vandens temperatūra panardinto skysčio aušinimo mašinų patalpos pusėje yra aukštesnė, o lauko pusėje lengviau išsklaidyti šilumą. Todėl mašinų skyriaus vietos pasirinkimas nebėra taip ribojamas regiono ir temperatūros, kaip oru aušinimo eroje.
Skysčio aušinimo technologijos taikymas duomenų centrų komutatoriuose ne tik išsprendžia jų pačių šilumines problemas, bet ir įgalina vieningą diegimą su skysčių aušinimo serveriais, palengvinančiais vieningą duomenų centro infrastruktūros kūrimą ir veikimą. Skysčiu vėsinimu palaikomas keitimasis naujomis technologijomis siekiant maksimaliai padidinti našumą, sukurti daugiau gerų duomenų centro produktų ir kartu kurti ekologišką skaitmeninę ekonomiką.
