Охлаждение серверов: новости от GRC, Incooling, Daikin, Carrier, nVent и не только

Производители микрочипов наращивают вычислительную мощность своих продуктов, вследствие чего растет их тепловыделение. Это создает проблемы для многих владельцев и операторов устаревших центров обработки данных, вспомогательное оборудование которых не подходит для обслуживания современных серверов.

Топовые серверные процессоры AMD Epyc 4 Genoa, анонсированные в конце 2022 года, и долгожданные процессоры Intel Xeon Scalable четвертого поколения, выпущенные в январе 2023 года, являются самыми мощными и энергоемкими чипами двух вендоров на сегодняшний день, потребляя 400 Вт и 350 Вт, соответственно.

Процессоры позволяют вместить более 192 вычислительных x64-ядер в типичную систему с двумя сокетами высотой 2U. Всего пять лет назад для этого потребовалось бы как минимум три узла. Помимо плотности ядер выросли и тактовые частоты, что привело к увеличению показателя TDP.

К счастью, производители систем охлаждения серверов не стоят на месте. Вендоры совершенствуют уже существующие продукты и разрабатывают принципиально новые решения, о чем свидетельствует свежий тематический дайджест.

OVHcloud продвигает гибридное жидкостное охлаждение серверов

Колокейшн-провайдер OVHcloud коммерциализировал фирменную гибридную технологию оптимизации температурного режима внутри центров обработки данных. Эта технология позволяет добиваться снижения эксплуатационных затрат и сокращения углеродного следа бизнеса. В частности, обещают снижение общего энергопотребления минимум на 20 процентов по сравнению со стандартными решениями на базе воздушного охлаждения.

Разработка OVHcloud использует как жидкостное, так и иммерсионное охлаждение. Готовое решение на базе технологии компании состоит из прямоконтактной системы водяного охлаждения и пассивной однофазной иммерсионной системы. Оборудование размещается в специально спроектированных стойках, вмещающих до 48 серверов. Каждый сервер располагается в индивидуальном резервуаре.

Жидкость в резервуаре охлаждает все IT-компоненты сервера, а не только центральные и графические процессоры. Эта жидкость фактически заменяет воздух, который циркулировал бы в обычных стойках. Центральные и графические процессоры обслуживаются прямоконтактной СЖО.

Благодаря пассивной конструкции системы охлаждения в стойке нет ни насосов, ни вентиляторов. Это минимизирует энергопотребление и повышает надежность оборудования. Стойки с оборудованием высокой мощности могут работать при температуре на входе до 45°C, что упрощает эксплуатацию даже в самых жестких климатических условиях.

Предусмотрен блок рекуперации, позволяющий использовать генерируемое серверами тепло повторно. Излишки тепла, генерируемого IT-оборудованием, могут применяться, например, для отопления и горячего водоснабжения близлежащих жилых зданий.

M&M Carnot готовит системы охлаждения ЦОД повышенной мощности на базе CO2

Американо-канадский производитель теплохладотехники M&M Carnot Refrigeration планирует увеличить мощность своих холодильных агрегатов Aquilon и Cumulus для центров обработки данных, работающих на CO2 (R744).

Решения из линейки Aquilon, как сообщается, в настоящее время используются в десятках центров обработки данных. Линейка включает блоки кондиционирования воздуха для машзалов с холодопроизводительностью 52–168 кВт. Скоро будет доступна установка мощностью 275 кВт. Серия внутрирядных установок Cumulus в настоящее время включает только модель с холодопроизводительностью 40 кВт. Но скоро будет доступна установка мощностью 100 кВт.

Компания M&M Carnot была создана в июле 2019 года, когда американский поставщик промышленных каскадных систем охлаждения на базе R717 и CO2 под названием M&M Refrigeration приобрел канадскую фирму Canadian Carnot Refrigeration.

Охлаждение на основе CO2 становится все более распространенным в центрах обработки данных по ряду причин, включая низкий потенциал глобального потепления и меньшую занимаемую площадь по сравнению с решениями на базе синтетических хладагентов (из-за более высокой теплоемкости) при сопоставимых затратах на установку.

ENEOS поможет GRC совершенствовать экосистему иммерсионного охлаждения серверов

Японский производитель смазочных материалов ENEOS Lubricants Company присоединяется к партнерской программе компании GRC (Green Revolution Cooling). Программа GRC ElectroSafe Fluid нацелена на продвижение технологии иммерсионного охлаждения серверов за счет предоставления конечным пользователям гарантий совместимости с различными хладагентами.

Партнерство с ENEOS позволит GRC предложить пользователям систем иммерсионного охлаждения серверов новые диэлектрические жидкости, доступные по всему миру. Компании также планируют совместно заниматься разработкой и тестированием новых продуктов.

ENEOS является не только крупнейшим производителем смазочных материалов в Японии, но и одним из ведущих производителей подобной продукции в мире. Благодаря участию ENEOS в партнерской программе GRC ElectroSafe Fluid клиенты последней получат выгоду от обширного технического опыта ENEOS, накопленного за десятилетия разработки различных химикатов.

Box Technology предлагает новую систему иммерсионного охлаждения

Компания Box Technology (Hong Kong Box Technology Development Co., Limited), которая специализируется на разработке и производстве систем иммерсионного охлаждения для центров обработки данных, представила новое решение. Продукт Green Data Center, как сообщается, может удовлетворить потребности в охлаждении даже владельцев IT-систем с повышенной плотностью мощности комплектующих.

Представители вендора заявляют о начале массового производства контейнеров длиной до 20 футов для иммерсионного охлаждения с поддержкой IT-нагрузки мощностью 40 кВт, 120 кВт, 200 кВт. Готовые продукты могут быть отправлены в любую точку мира. Сегодня продукция вендора уже эксплуатируется в ряде стран и регионов, включая Северную Америку и Казахстан.

Потенциальным клиентам компания обещает ряд преимуществ, включая простоту установки, модульность и масштабируемость, сокращение потребления воды и электроэнергии (и, следовательно, сокращение выбросов вредных веществ при эксплуатации ЦОД), удобную транспортировку.

Стартап Incooling готовит выпуск серверов с охлаждением через фазовый переход

Стартап Incooling разработал серверы с запатентованной системой охлаждения, которая, по утверждению представителей компании, обеспечивает превосходное управление температурным режимом и позволяет демонстрировать повышенную производительность относительно аналогов. Вероятно, за счет разгона процессоров. Один из прототипов Incooling уже больше года работает в неназванном центре обработки данных.

Разрабатывать данную технологию команда Incooling начала в 2018 году, базируясь в технопарке голландского города Эйндховен. Команда использует двухфазную систему охлаждения. Хладагент был специально разработан для экстремальных температур и сложных условий эксплуатации. Это позволяет достичь пиковой процессорной частоты без ущерба для стабильности и надежности.

Ключевым элементом выступает система управления температурным режимом, которая способна быстро реагировать на колебания тепловой нагрузки, подстраиваясь таким образом, чтобы температура серверных процессоров оставалась в безопасном диапазоне.

Использование фазового перехода позволяет обеспечить более надежный способ охлаждения электроники, чем обычные кондиционеры и воздушные компрессоры. Жидкость в системе охлаждения с фазовым переходом накапливает тепло до тех пор, пока не испарится. Затем хладагент становится менее плотным газом и перемещается в более холодную часть системы. Там он рассеивает тепло. Затем газ снова превращается в жидкость и возвращается к источнику тепла.

В Incooling используют активную систему охлаждения, поэтому для ее эксплуатации требуется электроэнергия. Но энергопотребление гораздо ниже относительно распространенных в ЦОД аналогов. В отличие от водяного охлаждения, нет необходимости в дорогостоящей фильтрации воды, поскольку отсутствует риск размножения различных микроорганизмов. Также нет риска повреждения оборудования в случае протечки. Дополнительным преимуществом является отсутствие движущихся частей, вследствие чего компоненты менее подвержены механическим повреждениям.

Daikin инвестирует в восстановление хладагентов

Японский производитель теплохладотехники, включая решения для ЦОД, Daikin инвестировал в стартап Atomis, сформировавшийся на базе Киотского университета (Япония) и занимающийся разработкой органических соединений для восстановления хладагентов.

Команда стартапа использует в своих проектах пористые координационные полимеры, также называемые металлоорганическими каркасами. Это материалы на основе металлов и органических соединений с бесчисленными наноразмерными порами, образующими непрерывную трехмерную структуру.

Современные технологии позволяют свободно спроектировать структурированное пористое пространство. Изменяя размер, форму и характеристики пор, можно создать материал, адсорбирующий и отделяющий только определенные молекулы газа.

Daikin сотрудничает с Atomis с 2020 года, применяя разработанные командой стартапа передовые технологии контроля газов для разделения и восстановления газообразных хладагентов, извлеченных из кондиционеров. Технология позволяет повысить точность и скорость удаления примесей. Atomis будет использовать средства, полученные за счет инвестиций, для ускорения и расширения своих производственных процессов с целью для массового изготовления продукции.

Hecoclima добавляет в ассортимент чиллеры на хладагенте R1234ze

Итальянский производитель теплохладотехники Hecoclima представил новую линейку чиллеров с воздушным охлаждением EcoSeries, в которых используется гидрофторолефиновый хладагент R1234ze с низким ПГП. Модельный ряд охватывает решения с холодопроизводительностью от 200 до 600 кВт.

Устройства оснащены спиральными компрессорами Danfoss DSG последнего поколения, специально разработанными для использования в тандеме с 1234ze. Компрессоры Danfoss, обеспечивающие высокую эффективность и надежность, низкий уровень шума и почти полное отсутствие вибрации, оснащены обратным клапаном на нагнетании и внутренним предохранительным клапаном избыточного давления. Термостат или аналогичный датчик обеспечивает защиту от чрезмерных температур нагнетания.

Чиллеры имеют стальную раму толщиной 4-5 мм с порошковым покрытием. При сборке используются болты и гайки из нержавеющей стали. Рама специально разработана для оптимизации оттаивания и стока воды во время оттаивания. В чиллерах используются паяные пластинчатые теплообменники и вентиляторы с регулируемой скоростью вращения крыльчатки.

Интегрированный контроллер позволяет создавать специальные алгоритмы для решения конкретных задач. Система удаленного мониторинга и управления может отслеживать неисправности и оптимизировать работу машин, позволяя обеспечить максимальную производительность даже в экстремальных условиях окружающей среды.

Fujitsu планирует продать бизнес по производству систем кондиционирования воздуха

Согласно инсайдерской информации, японская корпорация Fujitsu готовится к продаже своей доли в подразделении по производству систем кондиционирования воздуха Fujitsu General. Речь идет о продаже 44% акций, которые оцениваются примерно в 140 млрд. японских иен (1,1 млрд. долларов).

Остальные акционеры Fujitsu General, включая Центробанк Японии, JP Morgan и Goldman Sachs, контролируют менее 10% акций каждый. Ранее сообщалось о планах Fujitsu по продаже производителя корпусов для полупроводниковых решений Shinko Electric и производителя аккумуляторов FDK.

Carrier повышает мощность чиллеров на базе R1234ze

Компания Carrier увеличила мощность флагманских чиллеров AquaForce Vision 30KAV, доведя показатель до 1,3 МВт. Вендор представил пять новых модификаций с холодопроизводительностью 900 кВт, 1000 кВт, 1100 кВт, 1200 кВт и 1300 кВт. Речь об устройствах на базе хладагента R1234ze с низким ПГП.

Чиллеры AquaForce Vision 30KAV с воздушным охлаждением и регулируемой скоростью были впервые представлены в марте 2022 года в четырех типоразмерах мощностью от 280 кВт до 800 кВт. Утверждается, что все чиллеры этой линейки спроектированы так, чтобы превосходить наиболее жесткие требования в части эффективности и уровня шума при работе. Доступны различные опции, включая блоки понижения уровня шума, вентиляторы с регулируемой скоростью вращения крыльчатки, теплообменники с частичной и полной рекуперацией тепла.

Wiwynn демонстрирует прямоконтактную СЖО для графических ускорителей и сопроцессоров

В ходе выставки-конференции OCP Summit 2022 китайская компания Wiwynn продемонстрировала новое решение для охлаждения серверных графических ускорителей и сопроцессоров следующего поколения. Поддерживается IT-нагрузка мощностью 8 кВт. Основа продукта — большие охлаждающие пластины, предназначенные для монтажа непосредственно на чипах с целью прямоконтактного жидкостного охлаждения.

Главным преимуществом прямоконтактных СЖО представители вендора называют возможность использования оборудования в обычных вертикальных стойках. Следовательно, с помощью нового решения Wiwynn под названием OAI Liquid Cooling Solution можно относительно легко модернизировать существующие ЦОД.

Вендор также продемонстрировал установки с однофазным и двухфазным иммерсионным охлаждением. Ранее компания Wiwynn инвестировала значительные средства в производителя систем иммерсионного охлаждения LiquidStack, который впоследствии стал партнером китайцев в этой сфере.

Минэнерго США профинансирует разработку энергоэффективного охлаждения ЦОД

Министерство энергетики США объявило о выделении до 42 млн. долларов на преодоление технологических барьеров на пути разработки высокопроизводительных энергоэффективных решений для охлаждения центров обработки данных. Деньги будет распределять Агентство передовых исследовательских проектов при Минэнерго (ARPA-E).

Финансирование достанется автором инновационных проектов, делающим ставку на энергоэффективные решения для охлаждения серверов нового поколения с высокой плотностью мощности комплектующих и модульной конструкцией, которые можно эффективно эксплуатировать в любом месте, обеспечивая более низкую совокупную стоимость владения без ущерба для надежности ЦОД.

nVent представила новый блок распределения хладагента HOFFMAN RackChiller CDU800

Компания nVent выпустила блок распределения охлаждающей жидкости под названием Hoffman RackChiller CDU800. Устройство предназначено для жидкостного охлаждения критически важного IT-оборудования с высокой плотностью мощности. Оно может использоваться в составе платформ для высокопроизводительных вычислений, гипермасштабных ЦОД, корпоративных серверных ферм и мини-дата-центров для периферийных вычислений (Edge).

Система RackChiller CDU800 предназначена для непрерывной подачи жидкого хладагента к теплообменникам, сообщающимся с IT-нагрузкой мощностью до 800 кВт, и отвода нагревшейся жидкости. С точки зрения занимаемой площадь новый продукт сравним с обычной серверной стойкой для дата-центра. RackChiller CDU800 отличается надежностью, доступностью и удобством обслуживания.

Платформа оснащена резервными насосами (схема N+N). Насосы, датчики и блоки фильтрации пригодны для «горячей замены» и обслуживания во время эксплуатации, что позволяет избежать простоев и снижения производительности во время работы. Предусмотрены быстросъемные боковые панели и дверцы.

На корпусе устройства присутствует 10-дюймовый цветной сенсорный дисплей, упрощающий мониторинг и управление. Продукт комплектуется интеллектуальной системой управления, которая непрерывно контролирует более 35 встроенных датчиков. Устройство можно установить на фальшпол в ряду стоек c IT-оборудованием или в отдельном помещении.