Пет иновативних система за хлађење центара података

Како потражња за обрадом података наставља да расте, расте и потреба за ефикасним решењима за хлађење. Традиционалне методе хлађења нису само енергетски интензивне, већ су и тешке за одржавање топлоте коју генерише савремена рачунарска опрема. Као одговор, појавио се талас иновативних система за хлађење центара података, који су преобликовали пејзаж управљања центром података.

Течно хлађење је револуционарна иновација која значајно мења начин хлађења центара података и једна је од најпопуларнијих технологија хлађења доступних данас. Постоји много различитих типова система за течно хлађење, а свака нова иновација нуди већу ефикасност.

Директно хлађење чипова је новија технологија течног хлађења. За разлику од традиционалних метода ваздушног хлађења, које индиректно хладе опрему центра података хлађењем околног ваздуха, расхладна течност (обично диелектрична или непроводна) је интегрисана у хардвер сервера преко мреже малих цеви или микроканала, омогућавајући испоруку расхладне течности. директно на вруће тачке у различитим компонентама сервера, укључујући централну процесорску јединицу (ЦПУ) и друге чипове. Ова техника се обично користи у рачунарским окружењима високих перформанси, као што су суперрачунари и центри података у којима се налазе апликације које захтевају енергију и које генеришу много топлоте.

Двофазно имерсионо хлађење је иновативан и ефикасан начин за хлађење рачунарских система високих перформанси, укључујући сервере и опрему за дата центар. За разлику од традиционалних метода ваздушног или течног хлађења, двофазно урањајуће хлађење у потпуности потапа хардверске компоненте у специјално дизајнирану диелектричну или непроводну расхладну течност. Ово расхладно средство је обично синтетичко расхладно средство у две фазе: течност и пара. Са тачком кључања од 50 степени, бољи је проводник топлоте од ваздуха, воде или уља. Пара настала интеракцијом између течности и грејне компоненте пасивно подстиче пренос топлоте.

Двофазно урањајуће хлађење има неколико предности. Први је већа ефикасност и уштеда енергије. У поређењу са ваздушним хлађењем, ова технологија хлађења има предност у ефикасности од > 90%. Поред тога, пошто на компоненте не утичу температурне промене, технологија такође побољшава поузданост. У исто време, такође омогућава примену хардвера високе густине, јер елиминише потребу за циркулацијом ваздуха и великом инфраструктуром за хлађење.

Геотермално хлађење постоји већ неко време, али није много центара података успело да искористе предности његове ниске цене и еколошке предности. То је релативно стабилна и хладна температура испод површине Земље, то јест, геотермална енергија или топлота из тла делује као радијатор, уместо да испушта ваздух напоље као што то чине традиционални клима уређаји. Мрежа цеви закопаних под земљом (назване површинске петље) садржи течност за размену топлоте, обично мешавину воде и антифриза. Систем пролази кроз вертикалне подземне бунаре испуњене пунилима за пренос топлоте. Течност за размену топлоте у цеви апсорбује топлоту из унутрашњости зграде, укључујући опрему центра података, током хлађења. Како течност циркулише кроз површинску петљу, она размењује топлоту са хладнијим подземним окружењем.

Геотермално хлађење се сматра зеленим и одрживим решењем за хлађење јер значајно смањује емисије гасова стаклене баште и зависност од фосилних горива.

Микроканално течно хлађење је проширење директног течног хлађења чипа са додатком хладних плоча које директно циљају на ЦПУ, ГПУ и меморијске модуле како би се ефикасно распршила топлота коју стварају електронске компоненте. Овај метод хлађења користи мале, сложене канале или микроканале за испоруку течног расхладног средства близу извора топлоте, чиме се побољшава расипање топлоте и топлотне перформансе.

Микроканални измењивачи топлоте су обично направљени од материјала као што су бакар или алуминијум и састоје се од много малих канала, обично величине микрона. Ови канали су дизајнирани да буду веома компактни и ефикасни у преносу топлоте, смањујући величину за 10 до 30 процената и тежину за 60 процената, значајно смањујући отисак центра података. Ова метода хлађења такође смањује трошкове, јер има мање трошкова расхладног средства и материјала.

Микроконвекцијско течно хлађење користи велики број сићушних, прецизно дизајнираних млазница течности у компактном модулу за хлађење, који мења перформансе хлађења на нивоу чипа. Технологија је креирана да побољша перформансе апликација са профилима који захтевају највише рачунара. Пошто микроконвекцијско хлађење олакшава вертикални ток до уређаја, повећавајући коефицијент преноса топлоте дисипације топлоте, елиминише се употреба материјала термичког интерфејса.

Микроконвекцијско течно хлађење је посебно вредно у ситуацијама када традиционалне методе хлађења можда не обезбеде довољан капацитет хлађења или када величина и тежина раствора за хлађење морају бити минимизирани. Ово је област текућег истраживања и развоја техника управљања топлотом.

Иновативни системи за хлађење центара података мењају начин на који управљамо и одржавамо масивну рачунарску инфраструктуру која покреће дигитални свет. Усвајање ових напредних технологија не само да ће побољшати перформансе и дуговечност опреме центара података, већ ће такође допринети зеленијој, одрживијој дигиталној будућности.