Жидкостное охлаждение серверов — насколько перспективно?

Центры обработки данных продолжают размещать все больше вычислительной мощности на меньших площадях для консолидации рабочих нагрузок и высоко нагруженных проектов.

В результате чего каждая стойка потребляет больше энергии и выделяет больше тепла, что, в свою очередь, увеличивает нагрузку на системы охлаждения для обеспечения безопасной и эффективной работы. В прошлом дата центры основные надежды возлагали на воздушное охлаждение для поддержания безопасной рабочей температуры серверной инфраструктуры.

Для своевременной реакции на инциденты с повышением температуры в пределах каждого отдельного сервера, обычно используют услугу мониторинга серверов — https://secom.com.ua/ru/monitoring. Однако в случае с серверными стойками, комнатами и целыми дата центрами, подобное возрастание количества серверов и выделяемого тепла на каждый квадратный метр площади ЦОД, заставляет многие площадки обратить внимание на жидкостное охлаждение.

В центрах обработки данных воздушное охлаждение использовалось с момента их создания и продолжает широко применяться на сегодняшний день. Хотя технологии с годами развивались, а системы охлаждения становились все более эффективными, основная концепция осталась прежней. Холодный воздух обдувает или циркулирует вокруг оборудования, рассеивая тепло путем замены теплого воздуха более холодным.

К сожалению, возрастание количества серверов и производимой ими тепловой энергии, показали ряд недостатков воздушного охлаждения. На первом месте в списке недостатков можно выделить его неспособность соответствовать современным требованиям к рабочим нагрузкам.

Воздушное охлаждение просто не в состоянии справиться с повышенной плотностью и тяжелыми вычислительными нагрузками. В какой-то момент капитальные затраты на воздушное охлаждение перестают быть оправданными. Уже сейчас воздушное охлаждение составляет значительную долю расходов на эксплуатацию ЦОД. Рост цен на электроэнергию только усугубляет проблему.

Вода и другие жидкости гораздо эффективнее передают тепло, чем воздух, и могут помочь решить некоторые проблемы, возникающие при использовании систем воздушного охлаждения, особенно при увеличении плотности вычислений.

Одной из технологий жидкостного охлаждения, которая набирает обороты, является прямое охлаждение пластин. В такой конфигурации холодная пластина располагается непосредственно рядом с серверным комплектующий, например, процессором или видеокартой. К пластине подключаются небольшие трубки, по которым подается холодная вода и удаляется теплая. Затем теплая вода охлаждается и уходит обратно к устройству.

Аналогичная концепция может быть применена на уровне целой серверной стойки. Вода или другой тип охлаждающей жидкости циркулирует по замкнутой системе для осуществления теплообмена. Например, теплообменник может быть установлен на задней стороне стойки с вентиляторами на противоположной стороне для циркуляции воздуха и рассеивания тепла. Другая система может направлять охлаждающую жидкость под землю для обеспечения геотермального охлаждения.

Новой технологией, набирающей обороты, является иммерсионное охлаждение. В этом случае все внутренние компоненты сервера погружаются в непроводящую диалектическую жидкость. Затем компоненты и жидкость помещаются в герметичный контейнер для предотвращения утечки. Таким образом, тепло от компонентов передается охлаждающей жидкости, которая циркулирует и охлаждается для постоянного рассеивания тепла.

Поскольку жидкостное охлаждение лучше проводит тепло, чем воздушное, оно может эффективнее справляться с растущей плотностью в дата центрах, помогая размещать приложения, требующие больших вычислений.

Кроме того, жидкостное охлаждение значительно снижает энергопотребление и использует меньше воды, чем многие системы воздушного охлаждения, что может привести к снижению эксплуатационных расходов. Системы жидкостного охлаждения также занимают меньше места и производит меньше шума, по сравнению с воздушными.