Охлаждение серверов: новости от GRC, Vertiv, Frere и не только

Вследствие роста спроса на услуги ЦОД на фоне активной цифровизации, массового перехода на удаленную работу и иных последствий пандемии COVID-19, системы охлаждения серверов стали еще более востребованным продуктом.

Согласно оценкам консалтинговой компании Research&Markets, в 2020 оборот мирового рынка систем охлаждения ЦОД составил в 15,2 млрд. долларов США, но уже 2027 году показатель достигнет 45,3 млрд. долларов США, увеличиваясь ежегодно в среднем на 16,9% в течение прогнозного периода (2020-2027 гг.).

Прямым подтверждением обоснованности данного прогноза выступает высокая активность поставщиков систем охлаждения серверов, что подтверждает настоящий дайджест.

GRC оценит совместимость своих систем охлаждения погружением со сторонними хладагентами

Компания GRC, специализирующаяся на охлаждении серверного оборудования путем погружения в диэлектрик, запустила программу, позволяющую клиентам выбирать сторонние жидкости для наполнения резервуаров систем иммерсионного охлаждения данного вендора. Программа получила название ElectroSafe Partner Program в честь жидкости ElectroSafe, являющейся собственной разработкой GRC.

Программа допускает тестирование жидкостей, которые доступны по всему миру и соответствуют техническим и экологическим стандартам на протяжении всего жизненного цикла эксплуатации в центре обработки данных.

На фоне увеличения популярности иммерсионного охлаждения серверов возникает потребность в большем количестве и разнообразии охлаждающих жидкостей. На данный рынок выходят новые поставщики, включая энергетическую компанию Castrol, которая уже работает с конкурентом GRC под названием Submer, а также пищевого гиганта Cargill, который произвел иммерсионную жидкость на растительной основе с пониженным негативным воздействием на окружающую среду.

В GRC заявляют, что новая программа поможет клиентам сориентироваться в многообразии продуктов и оценить потенциальные проблемы с цепочками поставок, в конечном итоге выбирая жидкость, которая соответствует их требованиям в плане цены и доступности. Отмечается, что тестироваться будут лишь хладагенты для однофазных систем, призванные оставаться в жидком состоянии во время использования.

Немецкие инженеры предложили охлаждать ЦОД с помощью «программируемой» пены

Ученые немецкой исследовательской организации Fraunhofer CPM разработали технологию охлаждения зданий с помощью «программируемой» изоляционной пены, которая может менять форму в зависимости от температуры.

Программируемые материалы — это отдельные материалы или композиты, которые структурированы таким образом, что их свойства можно преднамеренно контролировать и обратимо изменять. Допускается возможность программирования различных сложных функций, инициируемых внешними триггерами.

Инновационный материал, разработанный Fraunhofer CPM, можно запрограммировать на контроль теплопередачи, чтобы экономить электроэнергию, используемую для охлаждения зданий. Созданная немецкими инженерами пена способна открывать и закрывать поры в зависимости от температуры. Она отличается от обычных пен с памятью формы, которые способны изменять свою форму только один раз.

В жаркую погоду, когда сильно светит солнце, элементы из данной пены расширяются, тем самым герметизируя вентиляционные щели между стеной здания и внешней облицовкой, чтобы строение не нагревалось. Ночью пена сжимается и открывает вентиляционные отверстия, позволяя свежему воздуху циркулировать, эффективно охлаждая постройку.

Frere потратит $100 млн на разработку нового способа охлаждения процессоров вместе с Intel

Стартап Frore Systems представил прототип микроэлектромеханического чипа, получившего название AirJet и весящего всего 11 граммов, который предположительно может улучшить тепловые характеристики серверов за счет активного отвода тепла от процессоров.

Устройство позиционируется как альтернатива устаревшим решениям для управления температурным режимом, включая механические вентиляторы. Первоначально новинка будет распространяться в сегменте мобильных устройств, но в будущем инженеры планируют оптимизировать продукт для охлаждения серверов.

Компания Frore со штаб-квартирой в Сан-Хосе (США) насчитывает 75 сотрудников и на сегодняшний день привлекла 116 миллионов долларов в форме стороннего финансирования. В число партнеров стартапа входит производитель серверных процессоров, сопроцессоров и графических ускорителей Intel. Компания уже подала несколько патентных заявок.

Специалисты описывают решение AirJet, разрабатывавшееся в течение последних четырех лет, как «твердотельный» чип, использующий «пульсирующий» воздушный поток для охлаждения компонентов вычислительной системы.

Чип AirJet располагается над охлаждаемым оборудованием, имея толщину 2,8 мм. Он изготовлен из гибких полимерных материалов, содержит пьезоэлектрические слои и электроды, уложенные друг на друга и ориентированные вокруг центрального отверстия (пьезоэлектрические материалы производят электричество, когда они сжимаются или подвергаются иному механическому воздействию).

Диафрагма, соединенная с пьезоэлектрическими слоями, закрывает центральное отверстие, вибрируя и обдувая охлаждаемое оборудование воздухом, когда на электроды подается напряжение.

Пульсирующие тепловые трубки — не совсем новая идея. Задуманные еще в 1990 году, они неоднократно тестировались в различных версиях серверов за более чем 2 десятилетия. Но представители американского стартапа Frore Systems утверждают, что их разработка, в отличие от многих проектов, которые были предложены ранее, вполне готова к выходу на рынок.

Отмечается, что чипы AirJet являются масштабируемыми. Иными словами, сразу несколько чипов можно легко интегрировать в устройства для охлаждения процессоров. Чипы AirJet также можно использовать в качестве решения для оптимизации теплового режима в пылезащитных устройствах, поскольку, в отличие от вентиляторов, они достаточно мощные, чтобы пропускать воздух через фильтр класса IP68, используемый для защиты подобных устройств от пыли. Ожидает, что первые чипы AirJet будут выпущены на рынок в первом квартале 2023 года.

Iceotope и Meta создали систему иммерсионного охлаждения для жестких дисков

Специалисты по иммерсионному охлаждению из британской фирмы Iceotope и инженеры американской компании Meta, занимающейся социальными сетями, продемонстрировали, что технологию охлаждения электроники путем погружения в диэлектрик можно безопасно использовать применительно к жестким дискам.

Партнеры разработали и протестировали решение для нормализации температурного режима стандартной коммерческой системы хранения данных с высокой плотностью размещения комплектующих, которая вмещала семьдесят два жестких диска в стойке 40U, а также два вычислительных узла с одним сокетом, две платы расширения SAS, сетевую карту, блок распределения электропитания и иные компоненты.

Инженеры сравнили эффективность однофазного иммерсионного охлаждения и охлаждения воздухом. Исследование показало, что первая версия системы обеспечивала более равномерную температуру, а количество электроэнергии, необходимой для охлаждения электроники, удалось довести до 5 процентов от общего энергопотребления всей СХД в целом.

Результаты теста, в частности, показали, что разница температур между всеми 72 жесткими дисками составила всего 3°C, независимо от их расположения внутри стойки. Система охлаждения отдавала излишки тепла во вторичный водяной контур.

Поскольку решение Iceotope и Meta спроектировано без подвижных частей и функционирует бесшумно, ресурс жестких дисков оказался увеличен благодаря избавлению от (акустических) вибраций, актуальных при использовании воздушного охлаждения.

Тест был важен, поскольку на долю именно жестких дисков (емкостью, как правило, вплоть до 20 ТБ) в настоящее время приходится 90 процентов емкости хранилищ информации в центрах обработки данных.

На фоне увеличения плотности мощности комплектующих серверов операторы дата-центров все чаще рассматривают переход на иммерсионное охлаждение, но жесткие диски обычно исключаются из уравнения вследствие опасений относительно того, что они могут быть несовместимы с этой технологией. Тест Iceotope и Meta показал обратное.

Партнеры отмечают, что системы хранения данных на базе жестких дисков в стоечном форм-факторе «идеально подходят для технологии прецизионного иммерсионного охлаждения». Одной из причин этого, по-видимому, является изменение конструкции HDD. Подобные устройства и ранее конструировались с прицелом за защиту корпуса для предотвращения проникновения пыли, но появление жестких дисков, заполненных гелием, означает, что такие диски теперь полностью герметичны, что делает их совместимыми с иммерсионным охлаждением.

Компания Iceotope также представила новое решение для прецизионного охлаждения электроники путем погружения в диэлектрик. Речь о герметичном серверном корпусе Iceotope Chassis Ku:l V2, продемонстрированном на выставке-конференции SuperCompute 2022.

Устройство изготовлено из штампованной стали, что обеспечивает расширенную функциональность и оптимизацию затрат, упрощая широкомасштабное развертывание и обслуживание систем жидкостного охлаждения с использованием стандартных стоек для IT-оборудования. Старт продаж нового корпуса запланирован на третий квартал 2023 года.

Обновлена система охлаждения серверов Neptune Direct Water-Cooling от Lenovo

Китайский вендор Lenovo анонсировал пятое поколение фирменной технологии прямоконтактного водяного охлаждения в рамках празднования 30-летия линейки серверных систем ThinkSystem.

Технология водяного охлаждения Lenovo Neptune пятого поколения обеспечивает повышенную эффективность и охватывает более широкий спектр серверов. Заявлена поддержка новейших процессоров от AMD и Intel, включая Intel Xeon Scalable 4-го поколения и AMD EPYC 4-го поколения, а также графических процессоров от NVIDIA и Intel.

Усовершенствованный радиатор модуля теплопередачи позволяет эффективнее использовать жидкость для удаления тепла от ЦП. Предусмотрено охлаждение на компонентном уровне для оперативной памяти, контроллеров PCIE, блоков питания. Система удаляет более 90% тепла, выделяемого сервером.

CoolIT Systems инвестирует в производственные мощности для удовлетворения спроса

Базирующийся в Калгари (Канада) поставщик систем прямоконтактного жидкостного охлаждения серверов CoolIT Systems (CoolIT) объявил о расширении своих производственных мощностей, чтобы удовлетворить быстрорастущий спрос на фирменную продукцию.

Компания вложила значительные средства в расширение своих производственных мощностей в Северной Америке, благодаря чему площадь цехов вендора увеличились в 5 раз по сравнению с 2019 годом. Компания также вложила средства в инструменты для механической обработки сырья и специализированные производственные мощности на своем производственном предприятии и в лаборатории Liquid Lab.

Вендор активно использует робототехнику и автоматизацию для обеспечения воспроизводимого, надежного и масштабируемого производства своей продукции, что выгодно отличает компанию от растущего числа конкурентов. В частности, на производственных линиях используется широкий спектр роботизированных решений, включая промышленных роботов, коллаборативных роботов и различные пневматические автоматизированные решения.

Вендор дополнительно сообщил о рекордном росте выручки во 2 квартале 2022 года, заработав $31,8 млн. в отчетном периоде. Ключевым драйвером роста выручки стал спрос со стороны коммерческих клиентов, потративших на продукцию вендора на 57% больше по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Одновременно компания зафиксировала значительный рост количества незавершённых заказов, что позволяет говорить о сохранении восходящего тренда в части размера выручки.

Airedale by Modine представила инструмент оптимизации охлаждения Cooling System Optimiser

Компания Airedale by Modine, специализирующаяся на системах охлаждения критически важного оборудования, объявила о выпуске комплексного решения Cooling System Optimiser. Продукт предназначено для управления инфраструктурой водяного охлаждения в крупных центрах обработки данных, обеспечивая оптимальную производительность подобного оборудования с минимально возможными затратами электроэнергии.

Решение позволяет оптимизировать чиллеры и кондиционеры для машзалов (CRAH). Оно было разработано в ответ на попытки операторов ЦОД оптимизировать системы охлаждения собственными силами с помощью традиционных систем управления зданием (BMS). Решение Cooling System Optimizer использует специализированные контроллеры для мониторинга и управления чиллерами и CRAH. Поддерживаются системы фрикулинга и каскады чиллеров.

NVIDIA предлагает использовать «цифровых двойников» для оптимизации охлаждения в ЦОД

Компания NVIDIA предоставила операторам и проектировщикам ЦОД возможность использовать платформу Omniverse для создания «цифровых двойников» дата-центров путем моделирования ключевых элементов, чтобы заблаговременно избежать различных проблем на этапах проектирования и эксплуатации.

Теперь Omniverse позволяет операторам и проектировщикам дата-центров агрегировать поступающие извне данные в режиме реального времени, используя в качестве источников информации различные средства мониторинга.

Vertiv представила блок распределения хладагента Liebert XDU

Компания Vertiv представила блок распределения хладагента Liebert XDU, который поддерживает серверы с жидкостным охлаждением и позволяет контролировать качество, расход и давление охлаждающей жидкости. Устройство позволяет развертывать серверные системы в любой среде, включая центры обработки данных с высокой плотностью мощности комплектующих в стойках и микро-ЦОД для «периферийных вычислений».

Решение Liebert XDU представляет собой блок распределения хладагента класса «жидкость-жидкость», доступный в двух вариантах мощности: 450 кВт и 1368 кВт. Устройство обеспечивает циркуляцию жидкого хладагента через серверные стойки, удаляя излишки тепла из нагретого процессорами хладагента. Компания Vertiv разработала Liebert XDU в тесном сотрудничестве с операторами центров обработки данных и производителями серверов.

В конструкции Liebert XDU используются современные встроенные средства управления для изменения скорости помпы с целью оптимизации температуры подаваемой воды. Также предусмотрены интеллектуальный мониторинг расхода и аварийная сигнализация. Компактное решение можно разместить непосредственно возле охлаждаемой стойки.

Danfoss планирует наладить в Европе производство безмасляных компрессоров Turbocor

Датская компания Danfoss объявила о намерении создать новую производственную площадку в своей штаб-квартире в Нордборге для изготовления безмасляных компрессоров Turbocor, которые используются в решениях для ЦОД.

Компрессоры Danfoss Turbocor в настоящее время производятся в Таллахасси, штат Флорида (США), и Шанхае (Китай). Вендор планирует наладить полноценное производство данной продукции в Дании к 2026 году.

Помимо производственной площадки компания создает сервисный центр для обслуживания пользователей Turbocor, расширяя локальную поддержку своих клиентов в Европе, где спрос на решения на базе технологии Danfoss Turbocor остается высоким.

Fujikura разрабатывает высокоэффективные тепловые трубки для охлаждения серверов

Базирующаяся в японской столице Токио компания Fujikura Ltd. поделилась промежуточными результатами проекта по разработке высокоэффективных тепловых трубок, предназначенных для эффективного воздушного охлаждения серверов внутри центров обработки данных.

Сообщается, что японским инженерам удалось удвоить максимальную мощность теплопередачи по сравнению с обычными продуктами. В случае новой тепловой трубки с исходным диаметром 8 мм и толщиной сплюснутой части 4 мм показатель достиг 100 Вт по сравнению с 55 Вт в случае стандартных аналогов. Результат обусловлен особенностями конструкции.

Тепловая трубка представляет собой герметичную емкость, заполненную небольшим количеством рабочего тела. Без помощи какой-либо внешней силы тепловая трубка может передавать тепло от одного конца к другому за счет многократного воздействия испарения и конденсации.