Anksčiau dauguma duomenų centrų naudojo oru aušinamus aušintuvus, kad išsklaidytų šilumą ir užtikrintų stabilų skaičiavimo galios tiekimą. Dirbtinio intelekto plėtrai reikia vis didesnės skaičiavimo galios, auga procesorių generuojama šiluma. Oru aušinamas radiatorius nebeatlaiko apkrovos, todėl aušinimas skysčiu pamažu tapo pagrindine tendencija.
Ar įsibėgėjus dirbtinio intelekto programoms, skysčiu aušinamų serverių paklausa yra skubi?
Skubus skysčių aušinimo sistemų poreikis dirbtinio intelekto (AI) srityje daugiausia kyla dėl itin aukštų dirbtinio intelekto užduočių aparatinės įrangos našumo reikalavimų, ypač gilaus mokymosi, didelio masto tinklo mokymo ir išvadų srityse, kur skaičiavimo intensyvumas ir energijos sąnaudos yra labai dideli. .
Didelis skaičiavimo galios poreikis:Dirbtinis intelektas, ypač gilus mokymasis, reikalauja itin didelės aparatinės įrangos skaičiavimo galios, todėl aparatinė įranga veikimo metu išskiria daug šilumos.
Ilgalaikis didelės apkrovos veikimas:Dirbtinio intelekto užduotims atlikti dažnai reikalingas ilgalaikis didelės apkrovos veikimas, o aušinimas skysčiu gali efektyviau išsklaidyti šilumą, užtikrinant, kad įranga neperkaistų ilgalaikio veikimo metu.
Aparatūros tankis ir miniatiūrizavimas:Skysčio aušinimo sistemos palaiko didesnio tankio techninės įrangos konfigūracijas, pagerina erdvės išnaudojimą ir efektyviai valdo šilumą ribotose erdvėse.
Energijos efektyvumas ir tvarumas:Veiksmingas skysčių aušinimo sistemų šilumos išsklaidymas padeda sumažinti duomenų centrų energijos suvartojimą ir anglies pėdsaką, taip padidindamas tvarumą.
Todėl didėjant dirbtinio intelekto kompiuterijos paklausai, aušinimo skysčiais technologija tapo viena iš pagrindinių technologijų, užtikrinančių stabilų ir efektyvų dirbtinio intelekto aparatinės įrangos veikimą, ypač didelės apkrovos, ilgalaikio veikimo ir didelio masto duomenų centrų aplinkoje.
Kokios yra skysčio aušinimo formos?
·Tiesioginis aušinimas skysčiu (DLC):Šis metodas naudoja aušinimo skystį, kad tiesiogiai susisiektų su komponentų, tokių kaip serverio CPU ir GPU, šilumos šaltiniu. Skystis teka per aušinimo plokštę (šilumokaitį) ir tiesiogiai sugeria šilumą, o po to aušinimo vamzdynu perduoda šilumą į aušinimo sistemos išorę. Skysčio aušinimo metodas labai pagerina šilumos laidumo efektyvumą ir gali veiksmingai palaikyti aparatūros stabilumą didelio tankio skaičiavimo aplinkoje.
·· Panardinamasis aušinimas: panardinamasis aušinimas yra viso serverio arba kompiuterinės įrangos panardinimas į specialų izoliacinį skystį. Šis skystis gali efektyviai sugerti ir pašalinti šilumą, nereikalaujant sudėtingų šilumokaičių. Panardinamosios skysčio aušinimo sistemos gali žymiai padidinti serverių tankį ir efektyviai valdyti šilumą.
··Netiesioginis aušinimas skysčiu: Taikant šį metodą, tarp aušinimo skysčio ir serverio techninės įrangos yra šilumokaitis, kur aušinimo skystis pašalina šilumą, o techninė įranga tiesiogiai susisiekia su šilumokaičiu. Šis metodas tinka tam tikrais atvejais, kai aušinimo skystis tiesiogiai nesiliečia su įranga, bet vis tiek gali efektyviai praleisti šilumą.
Kaip esami duomenų centrai gali padėti diegti didelio tankio dirbtinio intelekto serverius su skysčiu aušintuvu?
Norint padėti diegti didelio tankio dirbtinio intelekto serverius su skysčiu aušinamu, esamus duomenų centrus reikia atnaujinti ir optimizuoti. Šios renovacijos paprastai apima fizinių patalpų, aušinimo sistemų, energijos tiekimo ir serverių konfigūracijų koregavimą. Toliau pateikiami pagrindiniai reikalavimai ir žingsniai:
1. Erdvės ir išdėstymo reguliavimas
Erdvės projektavimas: Skysčio aušinimo sistemoms paprastai reikia specialių stelažų arba erdvių aušinimo įrenginiams, pvz., aušinimo skysčio paskirstymo sistemoms ir aušinimo plokštėms, įrengti. Esamiems duomenų centrams gali tekti perplanuoti stelažų išdėstymą, kad šios naujos sistemos būtų efektyviai integruotos į esamus įrenginius.
Didelio tankio konfigūracija: AI paprastai reikia didelio tankio serverių klasterio, ypač GPU serverių. Norint prie to prisitaikyti, duomenų centrai turi suteikti daugiau vietos arba didesnio tankio stelažus, kad tilptų papildoma aušinimo įranga.
2. Skysčio aušinimo technologijos integravimas
Kad būtų galima prisitaikyti prie tiesioginio aušinimo, esamuose duomenų centruose serveriuose ir stelažuose reikia įrengti aušinimo skysčiu sąsajas ir užtikrinti, kad aušinimo skystis sistema būtų suderinama su tradicinėmis oru aušinimo sistemomis.
3. Energijos valdymo ir vėsinimo sistemos tobulinimas
Energijos tiekimas: Skysčio aušinimo sistemos gali būti efektyvesnės nei tradicinės oro kondicionavimo sistemos, tačiau vis tiek reikia papildomos galios aušinimo skysčio, siurblių ir šilumos mainų įrangos srautui palaikyti. Todėl duomenų centrams gali tekti stiprinti maitinimo šaltinį, UPS (nepertraukiamo maitinimo šaltinį) ir atsargines maitinimo sistemas, kad būtų užtikrintas stabilus aušinimo sistemų veikimas.
Šilumos atgavimas ir valdymas: aušinimas skysčiu padeda efektyviau valdyti šilumą, nes jis yra efektyvesnis už aušinimą oru ir gali centralizuotai perduoti šilumą į aušinimo sistemą. Esamuose duomenų centruose gali prireikti sustiprinti šilumos atgavimo įrenginius, kad būtų galima pakartotinai panaudoti išsklaidytą šilumą, pavyzdžiui, biuro patalpų šildymui.
4. Aušinimo sistemos automatizavimas ir stebėjimas
Išmani aušinimo valdymo sistema: įdiegus aušinimą skysčiu, aušinimo sistemų valdymas taps sudėtingesnis. Duomenų centrai gali įdiegti išmaniąsias aušinimo valdymo sistemas, pagrįstas jutikliais ir duomenų analize, kurios gali stebėti serverio temperatūrą, skysčio srautą, slėgį ir kitus parametrus realiu laiku, automatiškai reguliuoti aušinimo skysčio srautą ir temperatūrą, kad būtų užtikrintas geriausias aušinimo efektas.
Nuotėkio aptikimas ir sauga: Skysčio aušinimo sistemose turi būti numatytos visapusiškos nuotėkio aptikimo ir apsaugos priemonės. Esamuose duomenų centruose reikia įdiegti nuotėkio stebėjimo jutiklius ir imtis būtinų skubių priemonių, kad būtų išvengta aparatinės įrangos gedimo dėl skysčio nutekėjimo.
5. Atitiktis ir poveikis aplinkai
Atitikties reikalavimai: Skysčio aušinimo sistemos turi atitikti pramonės saugos standartus, aplinkosaugos taisykles ir švarios energijos naudojimo politiką. Duomenų centras turi užtikrinti, kad skysčio aušinimo sistema atitiktų vietinius aplinkosaugos, gaisro ir statybos kodekso reikalavimus.
Ekologiškumas: Lyginant su tradiciniu oro aušinimu, aušinimo skysčiais sistemos yra ekonomiškesnės ir ekologiškesnės. Todėl aušinimo skystis gali padėti pagerinti duomenų centrų energijos vartojimo efektyvumą (PUE) ir sumažinti jų anglies pėdsaką.
6. Sistemos atnaujinimas ir išplėtimas
Suderinamumas su esamomis sistemomis: Esamuose duomenų centruose renovacijos metu būtina užtikrinti, kad aušinimo skystis sistema būtų suderinama su esama IT įranga ir maitinimo sistemomis. Jei tai yra didelio masto plėtra, gali prireikti padidinti vėsinimo infrastruktūros ir IT infrastruktūros pajėgumus.
Laipsniškas perėjimas: kadangi aušinimo skysčiu įvedimas gali pareikalauti laiko ir investicijų, gali būti svarstomas laipsniškas perėjimas, pirmiausia pakeičiant didelio tankio skaičiavimo užduotis arba serverius tam tikrose srityse aušinimo skysčiais įranga, o tada, kai sistema stabilizuosis, visapusiškai ją reklamuoti.
Kaip operatoriai, statydami naujus duomenų centrus, turėtų planuoti oru aušinami ir skysčiu aušinami serveriai?
Statydami naujus duomenų centrus operatoriai turėtų pagrįstai planuoti oru aušinamų ir skysčiu aušinamų serverių derinį, atsižvelgdami į skirtingus apkrovos tipus, energijos vartojimo efektyvumo reikalavimus, aušinimo poreikius ir būsimus mastelio veiksnius. Štai keletas pagrindinių svarstymų ir planavimo pasiūlymų:
1. Apkrovos tankis ir skaičiavimo reikalavimai
Didelio tankio skaičiavimo užduotys (AI, dideli duomenys, intensyvios GPU užduotys): šioms užduotims atlikti paprastai reikalingi efektyvesni šilumos išsklaidymo metodai. Skysčio aušinimo sistemos (ypač tiesioginis aušinimas skysčiu, DLC) užtikrina geresnį šilumos valdymo efektą, efektyviai palaiko didelio tankio skaičiavimo poreikius ir užtikrina stabilų įrangos veikimą. Todėl serveriams, atliekantiems didelės apkrovos užduotis, pvz., dirbtinį intelektą, mašininį mokymąsi ir didelių duomenų analizę, rekomenduojama teikti pirmenybę aušinimo skysčiu technologijai.
Mažo ir vidutinio tankio užduotys: kai kurioms tradicinėms programoms su maža apkrova ir mažu skaičiavimo tankiu (pvz., žiniatinklio paslaugoms, failų saugyklai ir kt.), oru aušinamų sistemų pakanka, kad atitiktų reikalavimus ir jų diegimo sąnaudos yra palyginti mažos. Todėl esant tokioms apkrovoms galima naudoti oru aušinamus serverius.
2. Energijos efektyvumas ir eksploatacinės išlaidos
Skysčio aušinimo privalumai: Dėl didesnio šilumos perdavimo efektyvumo skysčių aušinimo sistemos gali efektyviau pašalinti šilumą iš serverių, palyginti su tradicinėmis oro aušinimo sistemomis, taip sumažinant oro kondicionavimo ir tradicinės vėsinimo įrangos naštą. Todėl skysčių aušinimo sistemos pasižymi didesniu energijos vartojimo efektyvumu ir mažesniu PUE (Energy Usage Efficiency Ratio), o tai gali žymiai sumažinti duomenų centrų eksploatacines išlaidas, ypač siekiant ilgalaikių veiklos tikslų.
Aušinimo oru privalumai: Oro aušinimo sistemos turi mažesnes pradines investicijas ir gana paprastą priežiūrą bei valdymą, todėl apkrovoms, kurioms taikomi ne tokie griežti energijos vartojimo efektyvumo reikalavimai, oro aušinimo sistemos gali būti ekonomiškesnės. Ypač ankstyvose duomenų centrų stadijose naudojant oro aušinimo sistemas galima sumažinti statybos sąnaudas.
3. Mastelio keitimas ir lankstumas
Modulinis dizainas: statant naują duomenų centrą galima apsvarstyti modulinį dizainą, o tai reiškia, kad oru aušinami ir skysčiu aušinami serveriai turi būti dislokuoti skirtingose zonose, atsižvelgiant į skirtingus apkrovos tipus ir aušinimo reikalavimus. Pavyzdžiui, didelio tankio, didelės apkrovos zonas projektuojant kaip skysčių aušinimo zonas, o mažo tankio tradicines užduočių apdorojimo zonas projektuojant kaip oru aušinamas zonas. Tai gali patenkinti įvairių skaičiavimo užduočių poreikius, nereikalaujant vieningo aušinimo metodo pasirinkimo visam duomenų centrui.
Mastelio svarstymai: augant AI ir intensyvioms skaičiavimo programoms, duomenų centrų apkrova gali keistis. Pradiniame etape pagal poreikį galima pasirinkti mišrią aušinimo oru ir skysčiu konfigūraciją, o didėjant skaičiavimo apkrovai, aušinimo skysčiu sistema gali būti palaipsniui plečiama. Dėl lankstaus dizaino aušinimo metodas gali būti koreguojamas atsižvelgiant į apkrovos pokyčius ateityje.
4. Aušinimo sistemų derinimas ir bendras darbas
Aušinimas oru ir aušinimas skysčiu veikia kartu: daugeliu atvejų oro aušinimo ir aušinimo skysčiais sistemos nėra visiškai priešingos, jos gali veikti kartu. Pavyzdžiui, daugumoje duomenų centrų skysčio aušinimo sistemos gali būti naudojamos didelio tankio kompiuterinei įrangai, tokiai kaip GPU ir AI serveriai, vėsinti, o oro aušinimas naudojamas mažos apkrovos įrangos vietoms vėsinti. Tokiu būdu oru aušinama sistema gali tarnauti kaip pagalbinė aušinimo skysčio sistema, užtikrinanti bendrą duomenų centro temperatūros valdymo efektyvumą.
Netiesioginio aušinimo skysčiu ir tiesioginio aušinimo skysčiu derinys: Renkantis aušinimą skysčiu, taip pat galima apsvarstyti netiesioginio aušinimo skysčiu (ILC) ir tiesioginio aušinimo skysčiu (DLC) derinį. Netiesioginis aušinimas skysčiu paprastai naudojamas visam orui kompiuterių kambaryje aušinti, o tiesioginis aušinimas skysčiu naudojamas konkretiems didelio našumo serveriams. Šių dviejų derinys gali optimizuoti skysčių aušinimo sistemų diegimą ir sumažinti investicijų riziką.
5. Energijos tiekimas ir aplinkosaugos aspektai
Atsinaujinanti energija ir ekologiški duomenų centrai: Skysčio aušinimo sistemos gali žymiai pagerinti energijos vartojimo efektyvumą, sumažinti oro aušinimo sistemų naudojimą ir padėti duomenų centrams sumažinti energijos suvartojimą. Todėl, planuojant aušinimo skysčiu ir oro aušinimo derinį, pirmenybė turėtų būti teikiama aušinimo skysčiu diegimui, ypač jei duomenų centras naudojasi atsinaujinančiais energijos šaltiniais, tokiais kaip saulės ir vėjo energija. Skysčio aušinimo sistemos gali efektyviau panaudoti šiuos energijos šaltinius.
Aplinkos apsauga ir atitiktis: Skysčio aušinimo sistemose paprastai naudojamas uždaro ciklo aušinimo skystis, kuris ne tik pagerina energijos vartojimo efektyvumą, bet ir sumažina šaltnešių poveikį aplinkai. Todėl, kai Europoje taikomi aplinkosaugos teisės aktai, pvz., REACH arba F-Gas, aušinimas skysčiu gali būti tvaresnis pasirinkimas.
6. Aušinimo infrastruktūros ir pagalbinių įrenginių svarstymas
Vandens aušinimo ir aušinimo skysčiu konfigūracija: aušinimo skysčiais sistemoms paprastai reikalinga infrastruktūros palaikymas vandens aušinimui ar kitiems aušinimo skysčiams. Duomenų centrai turėtų užtikrinti vandens šaltinių patikimumą projektuojant, ypač tose vietose, kur trūksta vandens, kur reikia atsižvelgti į vandens cirkuliacijos sistemų efektyvumą ar atsinaujinančių aušinimo skysčių naudojimą.
Aušinimo įrenginiai ir paskirstymas: Duomenų centrams gali prireikti papildomų aušinimo įrenginių (pvz., aušinimo bokštų, šilumokaičių, skysčių siurblių ir kt.), kad būtų palaikomos aušinimo skysčio sistemos. Projektuojant reikia apgalvoti, kaip efektyviai integruoti šias patalpas ir lanksčiai reguliuoti viso duomenų centro temperatūrą naudojant oro aušinimą.
7. Rinkos tendencijos ir technologijų raida
Ateities technologijų pritaikymas: sparčiai DI ir didelio našumo skaičiavimo plėtra reikalauja, kad duomenų centrai galėtų lanksčiai prisitaikyti. Dėl nuolatinio aušinimo skysčio technologijos brandos ir sąnaudų mažinimo ateityje ji gali tapti įprasta, o oro aušinimas vis tiek gali išlaikyti savo poziciją kai kuriose mažo tankio srityse. Todėl duomenų centrai statydami turėtų atsižvelgti į ateities technologines tendencijas ir pasirinkti ilgalaikiams plėtros planams tinkančius vėsinimo sprendimus.
8. Pasiūlymai bendram planavimui
Pradinis etapas: rekomenduojama teikti pirmenybę oru aušinamų sistemų naudojimui ir rezervuoti erdvę bei sąsajas galimam skysčių aušinimo sistemų diegimui ateityje. Pavyzdžiui, rezervuoti skysčių aušinimo vamzdynų sąsajas projektuojant stelažus arba projektuojant modulinius stovus, leidžiančius ateityje pagal poreikį pakeisti arba atnaujinti aušinimo sistemas.
Didelio tankio sritis: būsimose didelio tankio serverių zonose (pvz., GPU serveriuose, AI mokymo patalpose ir kt.) galima suplanuoti skysčių aušinimo zonas, kad jos atitiktų aukštus šilumos išsklaidymo reikalavimus ir sumažintų energijos švaistymą.
Lankstus derinys: atsižvelgiant į apkrovą ir užduotį, siekiant didžiausio veikimo efektyvumo ir energijos taupymo, galima pritaikyti vėsinimo schemą, apimančią oro aušinimą ir aušinimą skysčiu.
Populiarus Žymos: skysčio aušinimo sistema duomenų centre, skirta ai, Kinija, tiekėjai, gamintojai, gamykla, pritaikyta, nemokamas pavyzdys, pagamintas Kinijoje
