چرا صنعت دیتا‌سنتر آماده پذیرش خنک کننده مایع نیست؟

زمان آن رسیده تا خنک کننده‌های مایع جایگزین خنک کننده‌های هوا شوند

آیا صنعت مرکز داده آمادگی لازم برای استفاده از خنک کننده‌های مایع را به دست آورده است؟

اپراتورهای مرکز داده برای ماندن در منحنی فناوری و استقبال از آینده باید نوع مناسبی از خنک‌کننده‌ها را برای استفاده در  تأسیساتشان بپذیرند. اما صنعت مرکز داده تاکنون شاهد عدم پذیرش تغییرات توسط بسیاری از ارائه دهندگان بوده است.

تأسیساتی که از رک‌هایی با چگالی بسیار بالا، معمولاً بیش از 30 کیلو وات، استفاده می‌کنند، استفاده از فن‌ها و خنک کننده‌های هوا برای سیستم‌های IT در چنین محیط متراکمی کافی نیست و چاره‌ای جز استفاده از خنک کننده مایع ندارند، استفاده از خنک کننده مایع جز برنامه‌های آتی تمام مراکز داده خواهد بود.

با ادامه افزایش چگالی تراشه‌ها و افزایش هزینه‌های ساختمان، نیازهای برق رک در بسیاری از تأسیسات به نزدیک 20 کیلو وات می‌رسد و بسیاری از سازمان‌ها به دنبال استقرار رک‌هایی با نیازهای 50 کیلووات یا بیشتر هستند. به زودی همه اپراتورها، صرف نظر از اندازه، باید از روش‌های خنک کننده موثرتر برای افزایش کارایی تاسیسات خود استفاده کنند.

مزایای استفاده از سیستم خنک کننده مایع

استفاده از سیستم‌های خنک کننده مایع مزایای زیادی دارد، در ادامه چهار زمینه اصلی آن را بیان می‌کنیم:

• قابلیت اطمینان و عملکرد بهبود یافته

خنک کننده مایع علاوه بر ارائه اطمینان مطلوبی که همه امکانات برای آن تلاش می‌کنند، به عملکرد بهتر زیرساخت‌ها نیز کمک می‌کند (آشنایی با انواع زیرساخت IT)، مثلا هنگامی که CPU ها شروع به نزدیک شدن به محدودیت‌های دمای کارکرد ایمن خود می‌کنند، همانطور که احتمال وقوع آن با خنک کننده هوا بسیار زیاد است، عملکرد CPU کاهش می‌یابد تا از فرار حرارتی جلوگیری شود. بنابراین، حتی اگر سخت‌افزار خراب نباشد، فقط به دلیل نداشتن کارآمدترین راه‌حل خنک‌کننده، حداکثر کارایی را از زیرساخت خود دریافت نمی‌کنید این ضعف عملکردی با خنک کننده مایع حل می‌شود.

مطالعه دمای نرمال CPU چقدر است و چگونه دمای CPU را بفهمیم به شما پیشنهاد میکنیم.

• بهبودبهره وری انرژی

مایع دارای خواص انتقال حرارتی بالاتری نسبت به هوا است، هنگامی که شما آن را با این واقعیت ترکیب کنید که زیرساخت‌ها می توانند فن‌هایی را که برای گردش هوا در مراکز داده استفاده می‌شدند حذف کنند، نتیجه، کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی است. پمپ هایی که برای محلول‌های خنک کننده مایع مورد نیاز هستند به انرژی بسیار کمتری نسبت به فن‌هایی که برای روش‌های خنک کننده معمولی مورد نیاز هستند نیاز دارند.

• تلاش مداوم برای سازگاری بیشتر مراکز داده با محیط زیست

اپراتورهای مراکز داده باید به دنبال راه‌هایی برای کاهش ردپای کربن و استفاده کمتر از انرژی و منابع کمیاب مانند آب در مناطق تحت تأثیر خشکسالی باشند. علاوه بر کمک به تأسیسات برای کاهش مصرف انرژی، خنک‌کننده مایع همچنین راه مؤثرتری برای استفاده مجدد از گرمای جذب شده را فراهم می‌کند، زیرا انتقال حرارت مایع به مایع کارآمدتر از آنچه در سیستم‌های خنک‌کننده مبتنی بر هوا امکان‌پذیر است، می‌باشد.

• کاهش فضای مورد نیاز خنک کننده مایع

به حداکثر رساندن فضای مرکز داده. خنک کننده مایع امکان ایجاد چگالی در مراکز داده را فراهم می‌کند که به سادگی نمی‌توانید با روش‌های خنک کننده هوای سنتی انجام دهید. این به تسهیلات اجازه می‌دهد تا از فضای مرکز داده بهتر استفاده کنند و نیاز به ساخت و ساز یا توسعه جدید را از بین ببرند. خنک‌کننده مایع به اپراتورها این انعطاف‌پذیری را می‌دهد تا امکانات کمتری را ایجاد کنند و در عین حال می‌توانند حتی در مواقعی که فضای فیزیکی محدود است، پردازش لبه‌های فشرده را در خود جای دهند.

راه ایده آل برای بهبود راندمان خنک کننده یک تاسیسات، استفاده از سیال دی الکتریک با طراحی حمام باز است. این کار استفاده از کانکتورهای فشار، مخازن و مهر و موم‌ها را از بین می‌برد. این فرآیند خنک سازی انقلاب سبز نامیده می‌شود.

با خنک کننده غوطه وری، رک به طور خاص طراحی شده است به طوری که سرورها به صورت عمودی در رک قرار می‌گیرند. مخزن غوطه وری سرورها را در یک حمام دی الکتریک قرار می‌دهد و با استفاده از یک CDU، سیال خنک کننده را به منظور حذف گرما به گردش در می‌آورد. استفاده از  روش صفحات سرد، که در آن صفحات سرد با انتقال گرما به مایعی که به مبدل حرارتی از راه دور جریان می‌یابد و در مایع دیگری پراکنده می‌شود، خنک سازی محلی را به زیرساخت‌ها ارائه می‌دهند.

صفحات سرد لوله‌ای از یک صفحه آلومینیومی با لوله مسی تشکیل شده است. این تکنیک در حفظ دمای پایین بسیار کارآمد و مقرون به صرفه است. لوله خنک کننده در مجاورت پایه دستگاه قرار می‌گیرد تا دستگاه را خنک نگه دارد.

تکنیک بسته خنک کننده میکروکانال

خنک کننده میکروکانال نوعی خنک کننده مایع مستقیم به تراشه است که از صفحات سرد برای هدف قرار دادن مستقیم CPU ها، GPUها و سایر ماژول‌های حافظه استفاده می‌کند. این راه حل بر روی یک فرض پخش گرما تمرکز می‌کند. صفحات سرد گرما را در دستگاه به کانال‌های سیال کوچک و داخلی پخش می‌کنند که سپس توسط یک مایع خنک‌کننده جاری حذف می‌شوند. تماس نزدیک بین مایع خنک کننده و صفحات سرد باعث می‌شود تا با سرعت فوق العاده بالایی حرارت حذف شود.

نتیجه :

انواع مختلفی از تکنیک‌های خنک کننده مایع ظاهراً روزانه به بازار می‌رسد زیرا نوآوری در این زمینه ادامه دارد.

همانطور که در بالا توضیح داده شد، خنک کننده مایع بسیار کارآمدتر از تکنیک‌های خنک کننده با هوا است، به خصوص وقتی صحبت از محیط‌هایی با چگالی بالا باشد. به منظور دستیابی به مقرون به صرفه‌ترین، کارآمدترین، پربازده‌ترین و آسان‌ترین سیستم‌ها، ارائه‌دهندگان باید از منحنی‌ها جلوتر باشند و از روش‌های خنک‌سازی سنتی به خنک‌سازی مایع روی آورند.