ศูนย์ข้อมูลเข้าสู่ยุคการทำความเย็นด้วยของเหลว

 

ปัจจุบัน 46% ของไฟฟ้าที่ใช้โดยศูนย์ข้อมูลทั่วไปได้รับการจัดสรรเพื่อการระบายความร้อนด้วยอากาศ

 

Dell และ Supermicro ระบุว่าการใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรงบน GPU ภายในแร็ค พวกเขาสามารถลดการใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูลได้หนึ่งในสาม ซัพพลายเออร์แบบแร็คบอกกับ EE Times ว่าการเปลี่ยนโซลูชันการระบายความร้อนด้วยอากาศที่โดดเด่นของศูนย์ข้อมูลในปัจจุบัน การระบายความร้อนด้วยของเหลวจะช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานมุ่งเน้นไปที่การประมวลผลมากกว่าการปรับอากาศ

 

 

ปัญญาประดิษฐ์กำลังขับเคลื่อนความต้องการนี้ เนื่องจากศูนย์ข้อมูลไฮเปอร์สเกลที่สร้างขึ้นใหม่ทั่วโลกเริ่มให้ความสำคัญกับโครงข่ายไฟฟ้า แนวโน้มประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงขึ้นจึงตามมาด้วย

 

Dell และ Supermicro คือซัพพลายเออร์รายสำคัญของแร็คระบายความร้อนด้วยของเหลวระดับไฮเอนด์สำหรับศูนย์ข้อมูล และได้เพิ่มการผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นที่คาดหวังไว้ Supermicro รายงานว่าสามารถส่งมอบแร็คได้มากกว่า 1,{3}} แร็คทั่วโลกในแต่ละเดือน

 

Vik Malyala รองประธานฝ่ายเทคโนโลยีและ AI ของ Supermicro กล่าวกับ EE Times ว่า "เราสามารถคาดการณ์ได้ว่าเทคโนโลยีที่พันธมิตรของเราจะเปิดตัว ไม่ว่าจะเป็น Intel, AMD หรือ Nvidia รวมถึงบริษัทเครือข่ายอย่าง Broadcom และ Intel เราร่วมมือกับพวกเขาและ แล้วทบทวนแผนงานของพวกเขา"

 

ผู้ผลิต GPU เช่น Nvidia ได้สร้างการออกแบบอ้างอิงสำหรับแผ่นทำความเย็นและแผงระบายความร้อน ซึ่ง Dell และ Supermicro นำมาใช้อย่างใกล้ชิด

 

Tim Shedd ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมของ Dell กล่าวกับ EE Times ว่า "เราต้องการให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ใดๆ ที่เราออกแบบได้รับการสนับสนุนและสนับสนุนโดยผู้ผลิตชิป เราได้เพิ่มคุณสมบัติที่เป็นกรรมสิทธิ์ที่สะสมตลอดหลายปีที่ผ่านมาในอุตสาหกรรม เช่น เทคโนโลยีการตรวจจับการรั่วไหลที่เป็นกรรมสิทธิ์เพื่อปกป้องลูกค้า และเซิร์ฟเวอร์"

 

Supermicro อ้างว่าโซลูชั่นระบายความร้อนมีข้อมูลที่เป็นกรรมสิทธิ์เกี่ยวกับการออกแบบแผ่นเย็น Malyala เสริมว่าผู้ปฏิบัติงานศูนย์ข้อมูลไม่เต็มใจที่จะละทิ้งการพึ่งพาระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ แต่เขาคาดว่าสถานการณ์นี้จะเปลี่ยนแปลง

 

“ในขณะที่การใช้งานศูนย์ข้อมูลมีขนาดใหญ่ขึ้น เรารู้ว่าประสิทธิภาพจะกลายเป็นปัจจัยสำคัญ” Malyala กล่าว "การใช้พลังงานเป็นฝันร้าย"

 

Dell ประมาณการว่า 46% ของพลังงานที่ใช้โดยศูนย์ข้อมูลทั่วไปนั้นมีไว้สำหรับการระบายความร้อนด้วยอากาศ Shedd กล่าวว่า "การใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวทำให้เราสามารถลดการใช้พลังงานลงได้ถึง 10% หรือต่ำกว่าโดยไม่จำเป็นต้องติดตั้งแผ่นทำความเย็นกับทุกสิ่ง แต่ใช้เทคโนโลยีผสมอัจฉริยะแทน การทำความเย็นด้วยอากาศและของเหลวเท่านั้น" เขาเสริมว่ากุญแจสำคัญในการลดการใช้พลังงานคือการลดจำนวนเครื่องอัดอากาศในศูนย์ข้อมูลให้เหลือน้อยที่สุด

 

ปัจจุบัน ศูนย์ข้อมูลส่วนใหญ่ใช้ลมที่เป่าจากบริเวณสิ่งอำนวยความสะดวกไปยังเซิร์ฟเวอร์ โดยมีพัดลมบนเซิร์ฟเวอร์ที่ช่วยระบายความร้อนเพิ่มเติม

 

“ฉันต้องการน้ำที่ค่อนข้างเย็น ซึ่งปกติแล้วจะอยู่ที่ประมาณ 45 องศาฟาเรนไฮต์ เพื่อให้อากาศเย็นลงอย่างเพียงพอ” เชดด์กล่าว "ซึ่งหมายความว่าฉันต้องการคอมเพรสเซอร์และเครื่องทำความเย็นเพื่อทำให้น้ำเย็นลงเกือบตลอดทั้งปี ด้วยการทำความเย็นด้วยของเหลว สำหรับส่วนของศูนย์ข้อมูลที่ใช้แผ่นเย็นและการทำความเย็นด้วยของเหลว ฉันสามารถทำให้เย็นลงได้ด้วยน้ำที่อุณหภูมิ 90 องศาฟาเรนไฮต์หรือแม้แต่ 100 องศาฟาเรนไฮต์ ในปัจจุบัน ภายใต้สภาพอากาศส่วนใหญ่ ฉันแทบไม่ต้องใช้คอมเพรสเซอร์ ส่งผลให้ประหยัดพลังงานได้มาก"

 

บริษัทวิจัยตลาด Dell'Oro รายงานเมื่อเดือนกรกฎาคมว่าการระบายความร้อนด้วยของเหลวกำลังเปลี่ยนจากตลาดเฉพาะกลุ่มไปสู่ธุรกิจกระแสหลัก โดยคาดว่าจะมีมูลค่าสูงถึง 15 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2573 เนื่องจากความต้องการการจัดการระบายความร้อนที่เพิ่มขึ้น

 

 

การจัดส่งระบบทำความเย็นด้วยของเหลว I คาดว่าจะเพิ่มขึ้น 20%

 

Malyala ระบุว่า Supermicro คาดว่าอัตราการเติบโตของการจัดส่งอย่างน้อย 20% ในปีนี้สำหรับระบบที่รองรับโครงสร้างพื้นฐาน AI รวมถึงการระบายความร้อนด้วยของเหลว เขาตั้งข้อสังเกตว่า "เรากำลังตรวจสอบศูนย์ข้อมูลหลายแห่งและพบว่าศูนย์หลายแห่งทำงานด้วยประสิทธิภาพที่ต่ำมาก เพราะผู้ที่สร้างโครงสร้างพื้นฐานไม่ใช่ผู้ที่จ่ายค่าทำความเย็น"

Shedd ชี้ให้เห็นว่าความต้องการได้รับแรงผลักดันจากความก้าวหน้าใน 1,000- วัตต์ GPU และความต้องการ AI ที่อาจไม่ชัดเจน "เราจำเป็นต้องนำ AI มาสู่ข้อมูลแทนที่จะนำข้อมูลมาสู่พลังการประมวลผล ฉันไม่ต้องการส่งข้อมูลไปยังคลาวด์เนื่องจากปัญหาด้านความปลอดภัย รัฐบาลไม่ต้องการส่งข้อมูลโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ละเอียดอ่อน ประมวลผล และข้อมูลที่มีคุณค่า นั่นไม่ใช่ศูนย์ข้อมูลที่มี GPU 10,{5}} ตัว

 

Dell ได้ระบุกรณีการใช้งานสำหรับการระบายความร้อนด้วยของเหลวในพื้นที่ใหม่ “ก่อนหน้านี้เรามุ่งเน้นไปที่การประมวลผลประสิทธิภาพสูงและเชิงพาณิชย์เฉพาะทางโดยเฉพาะ เช่น การธนาคารและสาขาอื่นๆ ที่ต้องใช้การประมวลผลที่เข้มข้น” Shedd อธิบาย "ตอนนี้เราเห็นกรณีการใช้งานที่ปรับปรุงเป็นชั้นวางในโรงงานที่พวกเขาต้องการรวบรวมข้อมูลจากสายการผลิตแบบเรียลไทม์ ประมวลผลข้อมูล และทำการตัดสินใจ ซึ่งอาจต้องใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลวในชั้นวางนั้น"

 

Malyala ตั้งข้อสังเกตว่าการรักษาความปลอดภัยที่ขอบเป็นธุรกิจที่สำคัญมากขึ้นสำหรับซัพพลายเออร์แร็คระบายความร้อนด้วยของเหลว “เรากำลังพูดถึงโทรศัพท์ทุกเครื่องที่เรามี” เขากล่าว "เราจะรักษาความปลอดภัยให้พวกเขาอย่างมีประสิทธิผล ณ ตำแหน่งศูนย์กลางเดิมได้อย่างไร การตรวจจับและการป้องกันภัยคุกคามแบบเรียลไทม์กำลังเกิดขึ้น โดยกำลังเคลื่อนตัวไปสู่ขอบสุด"

 

 

ครั้งที่สองการปิดเครื่องปรับอากาศ

 

ด้วยการแปลงศูนย์ข้อมูลและแม้แต่ชั้นวางเป็นระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว ผู้ปฏิบัติงานควรจะสามารถ "ปิดเครื่องปรับอากาศหรืออย่างน้อยก็เปิดใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น" Malyala กล่าว "คุณกำลังพูดถึงเรื่องการประหยัดพลังงาน 40% นั่นหมายความว่าคุณสามารถวางโครงสร้างพื้นฐานเพิ่มขึ้น 40% ในพื้นที่เดียวกันได้"

 

เดลล์ยังมองว่าการประหยัดพลังงานจากการระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นช่องทางในการขายแร็คให้กับลูกค้าได้มากขึ้น และเพิ่มความหนาแน่นในการประมวลผลของศูนย์ข้อมูล

 

ผลจากการประหยัดพลังงานสามารถขยายออกไปได้อีก Sustainable Metal Cloud ซัพพลายเออร์ในสิงคโปร์ระบุในเดือนสิงหาคมว่าเทคโนโลยีทำความเย็นแบบแช่มีต้นทุนการติดตั้งต่ำกว่าโซลูชันของเหลวถึง 28% พร้อมศักยภาพในการประหยัดพลังงานได้ถึง 50%

 

การติดตั้งระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวในศูนย์ข้อมูลที่มีอยู่จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนสิ่งอำนวยความสะดวกที่สำคัญ ซึ่งเป็นสิ่งที่ลูกค้าพบว่าน่ากังวล “สำหรับลูกค้า เราจำเป็นต้องตอบสนองความต้องการของพวกเขาโดยอิงจากสถานการณ์จริงของพวกเขา” Shedd กล่าว "ลูกค้าบางรายยังไม่สามารถปรับใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลวได้ การติดตั้งท่อและประปาทั้งหมดนั้นยุ่งยากเกินไป ดังนั้นเราจึงทำงานร่วมกับพวกเขาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของพัดลมเซิร์ฟเวอร์อย่างต่อเนื่อง เรามุ่งมั่นที่จะช่วยให้ลูกค้าสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงขึ้น เพื่อที่พวกเขาจะสามารถลดการพึ่งพาคอมเพรสเซอร์ได้ "

 

Dell คาดหวังถึงนวัตกรรมเพิ่มเติมในการระบายความร้อนด้วยของเหลว ความหนาแน่นทางความร้อนของโปรเซสเซอร์ในอนาคตจะเกินกว่าความหนาแน่นของคบเพลิงแก๊ส Jeff Clarke ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการกล่าวถึงในบล็อก LinkedIn เมื่อเดือนกันยายนว่า Dell กำลังปรับโครงสร้างระบบโคลด์เพลทใหม่เพื่อจัดการฟังก์ชันโปรเซสเซอร์ที่ท้าทายที่สุด โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูล เขากล่าวว่า "เรากำลังสร้างชั้นวางแบบบูรณาการใหม่สำหรับอนาคต เพื่อให้แต่ละชั้นวางสามารถรองรับพลังงานและความเย็นได้มากกว่า 400 กิโลวัตต์"