Aušinimo sistemų evoliucija duomenų centruose
Duomenų centruose ir didelėse didelio našumo skaičiavimo aplinkose serverio aušinimas yra labai svarbus sistemos stabilumui ir efektyvumui palaikyti. Tobulėjant procesoriaus spartai ir didėjant didelio našumo skaičiavimo poreikiui, didėjant serverio galiai generuojama šiluma taip pat nuolat didėja. Veiksminga aušinimo sistema gali ne tik pagerinti serverio našumą, bet ir sumažinti energijos sąnaudas, sutaupyti daug išlaidų bei sumažinti poveikį aplinkai. Serveris generuoja daug šilumos, kai apdoroja daugybę skaičiavimo užduočių. Jei šilumos nepavyks efektyviai išsklaidyti, tai gali labai sumažėti aparatūros našumas arba netgi sugadinti. Todėl pagrįstas vėsinimo planas yra labai svarbus siekiant užtikrinti nuolatinį serverių veikimą.
Aušinant serverius reikia atsižvelgti į kelis veiksnius, įskaitant:
Šilumos apkrova: reiškia šilumą, kurią generuoja serveris visos apkrovos metu. Kuo didesnė šilumos apkrova, tuo sudėtingesnė turi būti aušinimo sistemos konstrukcija.
Oro srautas: Šilumos išsklaidymo sistemos konstrukcija turi užtikrinti, kad oras galėtų veiksmingai tekėti per šilumai jautrius komponentus, pašalindamas šilumą.
Aplinkos temperatūra: Aplinkos, kurioje yra serveris, temperatūra taip pat gali turėti įtakos šilumos išsklaidymo efektyvumui, todėl šilumos išsklaidymo sistema turi efektyviai veikti numatomame temperatūros diapazone. Pavyzdžiui, Guidžou yra pastatyta daug duomenų centrų, nes aplinkos temperatūra yra gana tinkama, o tai padeda sumažinti energijos suvartojimą ir šilumos išsklaidymo sudėtingumą.
Tobulėjant technologijoms ir didėjant scenarijų programų paklausai. Aušinimo technologija taip pat nuolat tobulinama. Skysčio aušinimo sistema efektyviai išsklaido šilumą, tiesiogiai tekant aušinimo skysčiui per šilumos šaltinį. Šio tipo sistemos paprastai naudojamos didelio našumo skaičiavimo serveriams, ypač daug grafikos procesorių turintiems serveriams. Aušinimas skysčiu gali užtikrinti žemesnę temperatūrą nei tradiciniai ventiliatoriai, todėl procesoriai gali veikti aukštesniu dažniu. Pavyzdžiui, „Google“ duomenų centre įdiegta pažangi aušinimo skysčiu technologija, kuri aušinama jūros vandeniu. „Facebook“ duomenų centras naudoja natūralios aplinkos vėsinamąjį poveikį, nes jis yra pastatytas žemesnės temperatūros vietose, todėl serveriai vėsindami gali naudoti natūralų vėją.
Be to, labai svarbu pasirinkti ir naudoti šilumai laidžias medžiagas. Nuolat tobulinant duomenų centro taikomųjų programų galią, vis daugiau aušinimo sprendimų naudoja fazes keičiančias šiluminės sąsajos medžiagas. Fazių pasikeitimo medžiagų fizinė būsena keičiasi, kai sugeria arba išskiria šilumą, pavyzdžiui, pereina iš kietos į skystą arba iš skysto į dujinę. Šilumos išsklaidymo proceso metu fazių keitimo medžiagos gali sugerti didelį šilumos kiekį tik esant nedideliems temperatūros pokyčiams, todėl jos yra puikios šiluminės buferinės medžiagos.
Įrenginiams veikiant, susidariusią šilumą sugers fazės keitimo medžiagos, o medžiagos iš kietos taps skystos. Kai prietaisas išjungiamas arba išsklaido šilumą, medžiaga pradeda skleisti šilumą ir grįžta iš skysčio į kietas.Šis ciklo procesas gali būti nuolat kartojamas, kad įranga veiktų santykinai pastoviame temperatūros diapazone.
Galiausiai, ventiliatorių technologijos optimizavimas: veiksmingi ventiliatoriai gali užtikrinti geresnį oro srautą esant mažesniam triukšmo lygiui, pavyzdžiui, ventiliatoriai, naudojantys magnetinės levitacijos technologiją, gali sumažinti trintį, triukšmą ir pagerinti efektyvumą.
Svarstant šilumos sklaidos schemas reikia atsižvelgti ne tik į jų efektyvumą ir sąnaudas, bet ir į poveikį aplinkai. Geras šilumos išsklaidymo planas turi būti efektyvus, ekonomiškas ir nekenksmingas aplinkai.
