Охлаждение ЦОД: новые разработки Intel, Clivet, MHI, Danfoss и не только

Оборот мирового рынка систем охлаждения для центров обработки данных к 2028 году достигнет 17 346 млн. долларов США. Такой прогноз сделали эксперты консалтинговой компании The Market Study Report, ожидая, что в период с 2022 по 2028 гг. рынок сможет демонстрировать среднегодовой темп роста оборота на уровне 11,4%.

Стремясь удовлетворить повышающийся спрос, вендоры активно совершенствуют уже представленные в ассортименте системы охлаждения серверов и выводят на мировой рынок новые продукты, что подтверждает наш свежий дайджест.

У Intel появится собственная система иммерсионного охлаждения

Производитель микрочипов Intel анонсировал систему иммерсионного охлаждения серверов собственной разработки, а также объявил об открытии лаборатории устойчивого развития ЦОД в городе Хилсборо на территории американского штата Орегон стоимостью 700 млн. долларов.

В мегалаборатории инженеры корпорации будут изучать, помимо прочего, новые подходы к охлаждению микроэлектроники. Лаборатория Hillsboro Lab будет представлять собой объект площадью 18 580 кв. м на территории кампуса Intel Jones Farm, который должен открыться в 2023 году.

Лаборатория станет заниматься такими областями как отопление, охлаждение и использование воды для удовлетворения потребностей критически важной инфраструктуры, а также тестировать продукты Intel для центров обработки данных и предоставлять потенциальным клиентам возможность изучить технические решения вендора лично, посетив шоурумы.

Что касается новой системы иммерсионного охлаждения, ее официальная презентация должна состояться на Тайване. Воспользоваться данной разработкой смогут все желающие, поскольку чипмейкер намеревается сделать соответствующие технические спецификации и прочие элементы интеллектуальной собственности открытыми для широкой общественности.

В Intel обещают, что новинка сможет предложить легкое развертывание и масштабируемость. Технология поможет клиентам Intel справиться с тенденцией увеличения удельной мощности IT-систем внутри ЦОД. Компания не предоставила никаких дополнительных подробностей, кроме изображения резервуара для иммерсионного охлаждения с собственным фирменным логотипом.

Показанный на предоставленном Intel изображении резервуар напоминает аналогичные продукты хорошо себя зарекомендовавших производителей иммерсионного охлаждения GRC, Submer или Asperitas. Корпорация Intel, безусловно, тестировала резервуары этих поставщиков, разрабатывая собственный продукт.

В СМИ появлялась информация о проведении инженерами Intel испытаний резервуара GRC еще в 2012 году. Примечательно, что компании объявили о партнерстве ранее в 2022 году. В прошлом году Intel также объявила о партнерстве с Submer в рамках проекта по разработке технологии иммерсионного охлаждения.

Отметим, что Тайвань является страной базирования крупного производителя серверов WiWynn, являющегося еще одним партнером Intel и активно инвестирующего в собственные проекты по разработке иммерсионного и прямоконтактного жидкостного охлаждения. Так, Wiwynn сотрудничает с Microsoft в данном вопросе, а также инвестирует в LiquidStack.

Dataqube инвестирует в LiquidCool и получает права на распространение систем Edge с жидкостным охлаждением

Базирующаяся в Кембридже, Великобритания, компания DataQube Global, которая специализируется на разработке инфраструктурных решений для периферийных дата-центров, получила эксклюзивные права на продажу систем охлаждения серверов на базе патентов американского производителя LiquidCool Solutions Inc (LCS).

Кроме того, DataQube согласилась инвестировать в бизнес компании LCS из Рочестера, штат Миннесота (США), занимающейся лицензированием технологий и располагающей крупным портфелем технологий жидкостного иммерсионного охлаждения серверов.

Соглашение касательно эксклюзивного рыночного партнерства распространяется на модульный серверный блок ZPServer с жидкостным охлаждением и решение для охлаждения серверов MiniNode, предназначенное для эксплуатации в тяжелых условиях. DataQube планирует интегрировать MiniNode с собственными решениями для периферийных центров обработки данных к концу 2022 года.

Недавно выпущенный на рынок продукт MiniNode представляет собой герметичный резервуар для небольших IT-систем, включая периферийные ЦОД рядом с вышками сотовой связи и другие площадки, характеризующиеся суровыми эксплуатационными условиями.

В системе иммерсионного охлаждения внутри MiniNode используются экологически чистые диэлектрические жидкости. В LiquidCool утверждают, что одна серверная стойка с жидкостным охлаждением может заменить четыре стойки с воздушным охлаждением в центре обработки данных, экономя электроэнергию и пространство, а также минимизируя капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание.

Clivet повышает мощность чиллеров WSAN-YSC4 Spinchiller

Итальянский производитель теплохладотехники Clivet увеличил мощность чиллеров с мультиспиральными компрессорами WSAN-YSC4 Spinchiller 4, использующих хладагент R32, до внушительного уровня 1260 кВт. Первоначально выпущенный в 2021 году продукт предлагал несколько модификаций с мощностью от 215 до 655 кВт.

Недавно серия WSAN-YSC4 была расширена за счет добавления модификаций мощностью от 670 до 1260 кВт, чтобы удовлетворить растущий спрос со стороны владельцев инфраструктурных объектов с высокими потребностями в холодопроизводительности, включая ЦОД.

Доступны две версии: Excellence (EXC), отличающаяся высокими значениями SEER (до 4,86), и Premium (PRM), предлагающая более скромные уровни SEER (до 4,64). Независимо от выбранного варианта, покупателям доступны технология мультиспирального компрессора, высокоэффективные вентиляторы с плавной регулировкой скорости вращения крыльчатки, а также система шумоподавления с несколькими конфигурациями. Клиенты могут выбрать пластинчатые теплообменники (стандартный вариант) или кожухотрубные теплообменники (опционально).

Американские ученые разработали новый метод охлаждения серверов

Команда американских исследователей из Университета Иллинойс в Эрбана-Шампейне и Калифорнийского университета в Беркли представила новую технологию управления температурным режимом электронных устройств. Одним из главных достоинств данной технологии выступает возможность уменьшить объем пространства, занимаемого теплохладотехникой. Инженеры опубликовали информацию о разработках в авторитетном издании The Nature Electronics.

Исследователи отмечают, что современным решениям для охлаждений микроэлектроники, включая серверные GPU и CPU, присущи три фундаментальных недостатка. Во-первых, они могут быть дорогими и с трудом поддаваться масштабированию. Например, на уровне чипов иногда используются распределители тепла на базе алмазной крошки, но они обходятся недешево.

Во-вторых, традиционные подходы к оптимизации теплового режима обычно требуют, чтобы теплосъемник / теплоотводящий блок и радиатор были прикреплены к верхней части электронного устройства. К сожалению, во многих случаях большая часть тепла выделяется под электронным устройством, а это означает, что механизм охлаждения находится не там, где он должен быть для оптимальной работы.

В-третьих, современные решения для теплоотвода нельзя устанавливать прямо на поверхность электроники. Между ними должен быть зажат слой «теплоинтерфейсного материала», чтобы обеспечить хороший контакт. Однако из-за плохих характеристик теплопередачи этот слой также оказывает негативное влияние на эффективность теплопередачи.

Новинка решает все три эти проблемы. Во-первых, в качестве основного материала используется медь, которая относительно недорога. Во-вторых, медное покрытие полностью «обволакивает» устройство, охватывая верх, низ и боковые стороны — все открытые поверхности. В-третьих, нет необходимости в материале термоинтерфейса: устройство и медный теплоотводящий блок, по сути, представляют собой единое целое. Кроме того, нет необходимости в радиаторе.

Новинка представляет собой специальное покрытие, обволакивающее весь микрочип целиком. С помощью новой технологии исследователи смогли добиться увеличения тепловой мощности на единицу объема на 740% по сравнению с обычными радиаторами и воздушным охлаждением.

Проводится оценка покрытия на предмет надежности и долговечности. Уже удалось подтвердить, что данное покрытие можно использовать как в воздухе, так и в воде / иной жидкости (актуально для иммерсионного охлаждения).

В настоящее время команда изучает продукт на предмет надежности при эксплуатации в тандеме с кипящей водой, кипящими диэлектрическими жидкостями. Исследователи планируют наносить новое покрытие на полноценные силовые модули и карты GPU, тогда как на первоначальном этапе работы они использовали только простые тестовые печатные платы.

Alibaba открывает публичный доступ к запатентованной системе жидкостного охлаждения серверов

Китайская интернет-корпорация Alibaba Group присоединилась к программе Low Carbon Patent Pledge (LCPP) и пообещала поделиться запатентованными технологиями повышения энергоэффективности ЦОД, включая систему жидкостного охлаждения серверов. Китайцы также объявили о планах перевести свои центры обработки данных на экологически чистую электроэнергию к 2030 году.

В частности, Alibaba предоставит бесплатно девять патентов в рамках международного соглашения LCPP, которое уже подписали, в частности, HPE, Microsoft и Facebook (Meta). Инициатива LCPP была запущена 22 апреля (в День Земли) 2021 года компаниями HPE, Microsoft и Facebook. Позже к проекту присоединились, помимо прочего, JPMorgan Chase и Micro Focus. Подписанты обязуются делиться важными патентами, относящимися к низкоуглеродным технологиям ЦОД.

Девять патентов, выданных Alibaba, включают немеханическую систему охлаждения серверов путем погружения их в резервуар с жидким хладагентом. Данная технология применяется в центрах обработки данных Alibaba Cloud с 2015 года. Согласно утверждениям представителей Alibaba, технология позволяет снизить потребление электроэнергии более чем на 70 процентов по сравнению с традиционным механическим охлаждением.

MHI выпустит чиллеры повышенной мощности с поддержкой R1234yf

Японская компания Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems собирается запустить новые линейки центробежных чиллеров повышенной мощности, работающих на хладагенте R1234yf с низким потенциалом глобального потепления (ПГП). Устройства смогут похвастать мощностью от 300 до 5400 метрических тонн охлаждения.

Серия JHT-Y с постоянной скоростью и линейка JHT-YI с инвертором станут первыми центробежными чиллерами производительностью до 5400 метрических тонн охлаждения, предлагаемыми на рынке в Японии и использующими хладагент с низким ПГП. Модель с постоянной скоростью имеет номинальный холодильный КПД 6,9.

Сообщается, что новые решения попадут в продажу уже в июне 2022 года. Представители вендора отмечают, что новинки используют совершенно новый тип компрессора. Подчеркивается, что увеличение разнообразия моделей позволяет корпоративным клиентам выбрать оптимальный продукт с учетом собственных потребностей.

Манометр Yellow Jacket стал беспроводным

Производитель датчиков Ritchie Engineering, обслуживающий, помимо прочего, и рынок ЦОД, расширил ассортимент продукции, дополнив линейку Yellow Jacket беспроводным двухпортовым манометром YJack Mano. Заявлена поддержка Bluetooth. В комплект входит мягкий чехол для удобного хранения манометра и переходников.

Последнее дополнение к линейке беспроводных датчиков YJack обеспечивает точные измерения статического давления (погрешность до +/- 0,2 бар). Кроме того, устройство может измерять перепад давления на фильтре или общее внешнее статическое давление с помощью входящих в комплект наконечников для измерения статического давления, а также измерять давление газа на входе и выходе регулятора с помощью специального фитинга или скользящего адаптера.

Показания системы отображаются на встроенном дисплее или могут просматриваться и анализироваться через приложение YJack View. Приложение позволяет инженерам легко получать и анализировать оперативные данные для измерения изменений давления в воздуховоде и давления газа в регуляторе. Кроме того, оно позволяет генерировать отчеты в формате PDF с системными измерениями и технической информацией.

Danfoss представила новый терморегулирующий вентиль с электроприводом для жидкого хладагента

Датская компания Danfoss объявила о дальнейшем расширении линейки терморегулирующих вентилей с электроприводом ETS, предназначенных для теплохладотехники на базе жидкого хладагента. Новая сублинейка ETS 8M включает решения 4 типоразмеров. Заявлена поддержка мощности от 12 до 40 л.с. (от 62 до 114 кВт).

Устройства характеризуются высоким максимальным рабочим перепадом давления. Отмечается, что капитальные затраты могут быть значительно снижены за счет использования только одного клапана при организации перемещения потока рабочего тела в обоих направлениях.

Сублинейка ETS 8M совместима с R454B, а также R32 и другими хладагентами с низким ПГП. Входящие в ее состав продукты также электрически совместимы с существующими 12-вольтовыми драйверами.

EZ Blockchain представляет контейнерный ЦОД с иммерсионным охлаждением IT-оборудования

Компания EZ Blockchain представила новый мобильный контейнерный центр обработки данных с системой иммерсионного охлаждения вычислительных узлов. Новинка получила название Smartbox 1500i. Вендор отмечает, что в инженерные исследования и разработки для создания нового ЦОД были вложены значительные средства. Несмотря на проблемы с цепочкой поставок и задержки в производстве компонентов, компания сообщает, что устройство уже прошло стадию тестирования и готово к серийному производству.

Продукт SmartBox 1500i имеет габариты стандартного 20-футового грузового контейнера. Масштабируемое решение предлагает множество преимуществ, включая значительное снижение уровня шума и эксплуатационных расходов, более длительный срок службы оборудования и повышенную теплоотводящую способность (по крайней мере, если сравнивать с контейнерными серверными фермами, комплектующимися воздушным охлаждением). Компания планирует ежемесячно выпускать на рынок мобильные дата-центры мощностью 10-15 МВт. Прием предварительных заказов уже открыт.

Инновационная концепция охлаждения ЦОД Co-Flow, предложенная Tomorrow Water, получает поддержку Samsung

Поставщик оборудования для очистки воды Tomorrow Water, продвигающий инновационную концепцию охлаждения центров обработки данных под названием Co-Flow, заручился поддержкой влиятельного партнера. Компания получила импульс к развитию благодаря партнерству с Samsung.

Концепция Co-Flow предполагает интеграцию дата-центра с очистными сооружениями на одном участке земли и соединение потоков энергии и жидкости между ЦОД и очистными для повышения их устойчивости и экономичности. В частности, инженеры Tomorrow Water предлагают использовать охлаждающую воду, получаемую на очистных сооружениях, с целью охлаждения серверов внутри расположенного рядом ЦОД. При этом нагретая серверами вода будет возвращаться на очистные для завершения цикла и использования тепла при обеззараживании новой грязной жидкости, поступающей извне системы.

Концепция также предусматривает строительство центра обработки данных на площадке очистных сооружений для оптимизации использования пространства и преодоления ограничений, касающихся доступной для возведения ЦОД земли на территории крупных населенных пунктов.

В январе 2022 года Tomorrow Water вступила в партнерство с проектной и консалтинговой организацией Arcadis для оценки целесообразности реализации концепции Co-Flow в США. В апреле Tomorrow Water и ее материнская компания BKT со штаб-квартирой в Корее заключили соглашения о партнерстве с Samsung, а также с Dohwa Engineering и BNZ Partners для разработки решений на базе Co-Flow. Корпорация Samsung располагает 17 собственными дата-центрами.

Uptime Institute: наблюдается рост спроса на прямоконтактное жидкостное охлаждение серверов

Согласно результатам свежего опроса операторов и владельцев корпоративных ЦОД, проведенного организацией Uptime Intelligence и охватившего почти 2 сотни предприятий, две трети респондентов рассматривают возможность внедрения прямоконтактного жидкостного охлаждения серверов в обозримом будущем.

Вероятным ключевым фактором, стимулирующим интерес к СЖО, является растущая удельная мощность кремниевых чипов. Температуры некоторых серверных процессоров и ускорителей вычислений следующего поколения, которые появятся на рынке в 2022/2023 гг., заставят воздушное охлаждение работать на пределе своих возможностей.

В настоящее время воздушное охлаждение серверов по-прежнему доминирует, а прямоконтактное жидкостное охлаждение остается нишевым вариантом. Около 85% респондентов вообще не используют его в корпоративных ЦОД. Около 7 % респондентов сообщают о том или ином применении прямоконтактного СЖО. Например, в мейнфреймах или нескольких стойках. И только 9% используют данную технологию более активно и широко.

В совокупности индустрия ЦОД считает, что переход на использование прямоконтактного СЖО — это вопрос не из категории «если», а из категории «когда» / «сколько». Большинство экспертов, участвовавших в опросе Uptime Intelligence, ожидают, что, по крайней мере, 10% их серверных стоек будут оснащены соответствующим оборудованием в течение ближайшей пятилетки. Лишь немногие респонденты считают, что воздушное охлаждение будет оставаться преобладающей технологией до конца текущего 10-летия.