Одной из общих черт целого ряда недавних ежегодных сверхпопулярных IT-выставок вроде Supercomputing, Computex и Mobile World Congress стало стремление некоторых вендоров продемонстрировать свои наработки в области иммерсионного охлаждения электроники. Речь об охлаждении путем погружения в резервуар с жидким диэлектриком. В частности, на проходившей в период с 17 по 22 ноября в США выставке Supercomputing 2019 (SC19) можно было увидеть большое количество систем на базе этой технологии.
Двухфазное иммерсионное жидкостное охлаждение в ЦОД предполагает использование сервера без радиаторов и помещение его в жидкость с низкой температурой кипения. Эти жидкости часто представляют собой органические соединения (а не воду или масло), которые обеспечивают прямой контакт с кремниевыми чипами. При использовании чипов они выделяют тепло, которое передается в жидкость вокруг них, вызывая кипение такой жидкости.
Наиболее распространенными жидкостями подобного типа являются 3M Novec и Fluorinert, которые могут иметь температуру кипения около 59 ° C. Поскольку кипение превращает жидкость в газ, газ поднимается, вызывая конвекцию жидкости. Затем жидкость конденсируется на холодной пластине / трубке с водой и возвращается обратно в систему.
Речь идет об неионных жидкостях, которые не передают электричество. Такие жидкости также имеют среднюю вязкость для облегчения эффективной естественной конвекции. Некоторые системы иммерсионного охлаждения, использующие подобные хладагенты, включают дополнительные блоки для принудительной конвекции, которые помогают перемещать рабочее тело и поддерживать более высокие значения TDP (расчётная тепловая мощность). Но общая идея состоит в том, что бы размещать в резервуарах для иммерсионного охлаждения не обычные серверы, а сверхплотные конструкции.
Ранее мы сообщили о системах OTTO от компании TMGcore , в которых используется технология иммерсионного охлаждения для создания центров обработки данных мощностью до 40 киловатт на 1 квадратный метр. Все, что нужно от заказчика, – это заплатить за продукт, а также организовать подключение к сети, подачу электроэнергии и воды.
Эти системы комплектуются роботизированными манипуляторами на случай, если потребуется техническое обслуживание. Такие компании как TMGcore отмечают, что технология иммерсионного охлаждения часто позволяет увеличить срок службы критически важного IT-оборудования благодаря контролируемой среде.
Как показала выставка SC18, в прошлом году одним из ключевых направлений применения этой технологии были системы для майнинга криптовалют или сверхплотные сопроцессоры. В этом году на SC19 подобные решения снова демонстрировались, но их было меньше. Возможно, сказывается спад шумихи вокруг криптовалют.
Большинство компании, которые представили система на базе технологии иммерсионного охлаждения на выставке SC19 в этом году, были ориентированы на создание автономных легко устанавливаемых центров обработки данных, которые требуют минимального обслуживания.
Как правило, энергоэффективность центра обработки данных оценивается с точки зрения показателя PUE (Power Usage Effectiveness или эффективность использования энергии). Например, PUE 1,5 означает, что на каждые 1,5 мегаватта общей потребляемой мощности выполняется 1 мегаватт полезной работы.
Стандартные дата-центры с воздушным охлаждением могут иметь PUE в диапазоне от 1,3 до 1,5. Специально построенные дата-центры с воздушным охлаждением могут достигать PUE 1,07. Центры обработки данных с прямоконтактным жидкостным охлаждением (не иммерсионным) также показывают PUE в районе 1.05-1.10 – в зависимости от конструкции.
Автономные блоки с иммерсионным охлаждением, которые демонстрировались на выставке Supercomputing в этом году, показывали PUE 1,028. Тем не менее, учитывая технологию, лежащую в их основе, не следует удивляться, если из расчета на стойку они будут стоить, к примеру, в 10 раз больше стандартных аналогов с воздушным охлаждением.
