Поставщики систем охлаждения защитят ЦОД от температурных рекордов в 2023 году

В Северном полушарии вот-вот наступит лето. Климатологи заявляют, что оно снова окажется очень жарким. По мнению экспертов, летом 2023 года в очередной раз будут побиты температурные рекорды. Причем новые рекорды, вероятно, будут установлены вследствие мощных «волн тепла». Речь о внезапном и резком потеплении в определенных регионах вследствие аномального перемещения воздушных потоков и других факторов.

Такие явления вызывают серьезные лесные пожары, значительные повреждения инфраструктуры и потерю урожая. Среди пострадавших часто оказываются владельцы, операторы и клиенты ЦОД, инфраструктура которых не справляется перегревом. Справиться с последствиями температурных рекордов дата-центрам помогают современные системы охлаждения, включая решения, охваченные настоящим дайджестом.

Японская KDDI коммерциализирует фирменную систему иммерсионного охлаждения

Один из крупнейших японских поставщиков услуг ЦОД KDDI объявил о планах по существенному сокращению энергопотребления подконтрольных дата-центров за счет минимизации количества электричества, затрачиваемого на охлаждение IT-оборудования, путем размещения серверов в резервуарах с диэлектрической жидкостью. Компания также готовится к коммерциализации соответствующего решения.

Телекоммуникационный гигант KDDI уже тестирует фирменную систему иммерсионного охлаждения, которая, как сообщается, позволяет сократить количество электроэнергии, потребляемой для снижения температуры серверов, на 94% по сравнению с обычными системами воздушного охлаждения.

В ходе тестов выяснилось, что размещение серверов в резервуарах со специальной жидкостью позволяет снизить показатель эффективность использования энергии (PUE) серверной фермы до 1,05. По данным американского аналитического центра Uptime Institute, в 2022 году среднемировой PUE составлял примерно 1,55. В среднем по Японии PUE колеблется около отметки 1,7. Местное Министерство экономики, торговли и промышленности стремится снизить среднеяпонский показатель до 1,4 в обозримом будущем.

При эксплуатации системы охлаждения KDDI, протестированной в конце февраля 2023 года, серверы погружаются в минеральное масло. Тепло от серверов передается маслу, а затем (через теплообменники) – внешнему контуру, по которому циркулирует вода. В конечном итоге излишки тепла удаляются в атмосферу. Насосы обеспечивают циркуляцию масла и воды. Поскольку масло является изолятором, серверы защищены от короткого замыкания.

В апреле 2022 года компания KDDI запустила крупномасштабное тестирование нового фирменного решения в своем дата-центре в Ояме (префектура Тотиги, находящаяся к северу от Токио). Участие в пилотном проекте также приняли Mitsubishi Heavy Industries и NEC Networks & System Integration. KDDI намеревается организовать поставки новой системы иммерсионного охлаждения серверов корпоративным клиентам уже в этом финансовом году.

KKR приобретает поставщика жидкостного охлаждения серверов CoolIT

Международная инвестиционная компания KKR объявила о приобретении поставщика систем жидкостного охлаждения для серверного оборудования CoolIT Systems. Условия сделки не разглашаются. Ожидается, что она будет закрыта во втором квартале 2023 года. Данная сделка, очевидно, представляет собой вотум доверия инвесторов в отношении технологии жидкостного охлаждения ЦОД.

Ожидается, что спрос на данную технологию значительно вырастет уже в ближайшее время благодаря повышению интереса к искусственному интеллекту (ИИ), для облуживания которого требуется мощное серверное оборудование с высокой плотностью размещения компонентов.

Компания CoolIT Systems, основанная в 2001 году, получила широкую известность в индустрии ЦОД и за ее пределами как успешный разработчик и производитель решений для охлаждения центров обработки данных, суперкомпьютеров и башенных серверов.

Решения для охлаждения электроники, разработанные CoolIT и развернутые ее клиентами по всему миру, помогают организациям достичь более высокой производительности и энергоэффективности за счет удаления излишков тепла от критически важных компонентов с помощью прямоконтактных теплообменников, по которым циркулирует жидкий хладагент с высокой теплопроводностью.

Такие решения позволяют сократить зависимость от традиционных систем кондиционирования воздуха, что может привести к снижению эксплуатационных затрат и минимизации негативного воздействия инфраструктуры ЦОД на окружающую среду. Все это достигается при обеспечении оптимальных рабочих температур для оборудования и без снижения надежности инфраструктуры.

Это не первая сделка в индустрии центров обработки данных для KKR. В конце 2021 года инвестиционная компания приняла участие в одной из крупнейших сделок по слиянию и поглощению в истории индустрии центров обработки данных, заключив партнерское соглашение с Global Infrastructure Partners для приобретения колокейшн-провайдера CyrusOne.

Слияния и поглощения не редкость в индустрии ЦОД, но решение KKR инвестировать, очевидно, немалую сумму в вендора, ориентированного на эффективность охлаждения, отражает огромный спрос на решения для повышения энергоэффективности и устойчивости дата-центров.

Ожидается, что капитал KKR поддержат способность CoolIT масштабироваться, внедрять инновации и обслуживать потребности многочисленных клиентов на рынке центров обработки данных. По данным ресурса Crunchbase, CoolIT ранее привлекла около 10 миллионов долларов в течение четырех раундов финансирования. В число инвесторов, вложивших капитал в бизнес вендора ранее, входят Канадский Business Development Bank of Canada (BDC), nVent, Kline Hill Partners, Vistara Capital Partners, Inovia Partners, AVAC Group и Chart Venture Partners.

Trane приобретает итальянского производителя чиллеров MTA

Ирландская компания Trane Technologies, специализирующаяся на разработке и производстве теплохладотехники для нужд индустрии ЦОД и других секторов, приобрела итальянского производителя и дистрибьютора промышленного холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха MTA. В Trane заявляют о намерении использовать опыт MTA в области изготовления высокотехнологических чиллеров для укрепления собственных позиций на ключевых рынках.

Компания MTA была основана в 1982 году в Падуе. Вендор прочно укоренился на итальянском рынке, уделяя повышенное внимание наращиванию международного присутствия. Он был приобретен европейскими инвесторами из Checkers Capital в 2019 году. Располагая штатом в 5 сотен сотрудников и производственными площадками в Трибано и Консельве, MTA может изготавливать до 13 500 единиц теплохладотехники в год.

Годовой оборот вендора составляет около 90 млн. евро, из которых 80% приходится на экспорт (75% продукции экспортируется в еврозону). Основными потребителями экспортной продукции являются Германия, Франция, Великобритания и США. Благодаря сети официальных представителей продукция MTA присутствует более чем в 80 странах. Итальянский вендор зарегистрировал дочерние компании в Австралии, Франции, Германии, Испании и США.

Производитель вентиляторов EBM-Papst представил фирменные турбокомпрессоры

Базирующийся в Германии производитель вентиляторов EBM-Papst объявил об испытаниях безмасляных высокоскоростных турбокомпрессоров новой конструкции. Новинки предназначены для применения в решениях для кондиционирования воздуха, включая системы охлаждения ЦОД. Тестируются прототипы компрессоров мощностью 1 кВт и 2,8 кВт. Вендор проводит испытания на собственных площадках, а также на объектах крупных заказчиков.

Вендором допускается оптимизация конструкции в соответствии с задачами, стоящими перед конкретными клиентами. Комбинируя крыльчатку различного размера и меняя геометрию лопастей, агрегаты можно точно адаптировать под необходимое клиенту рабочее давление и рабочие газы, включая воздух или R290. Компания готова оптимизировать основные компоненты, включая как крыльчатку компрессора, так и приводной двигатель, а также недавно спроектированные фирменные безмасляные подшипники.

В EBM-Papst планируют добавить в ассортимент компрессоры мощностью от 1 кВт до 45 кВт. Конструкция допускает быстрый монтаж и простое обслуживание. При проектировании новинок компания EBM-Papst использовала богатый опыт в области аэродинамики, электродвигателей и электроники.

Производство изделий малыми партиями стартует уже в начале 2024 года. Полноценное серийное производство планируется запустить в 2026 году. Речь идет о количествах, значительно превышающих 100 тыс. единиц в год.

Nokia демонстрирует платформу O-RAN с жидкостным охлаждением на OCP 2023 в Праге

В конце апреля 2023 года в Праге, Чехия, состоялся региональный саммит OCP 2023, на котором Nokia представила уникальную программно-аппаратную платформу класса O-RAN (открытая сеть радиодоступа). Решение предназначается для телекоммуникационных компании и ЦОД. А его уникальность заключается в наличии жидкостного охлаждения.

Сегодня на рынке наиболее широкое распространение получили односокетные платформы класса O-RAN, поскольку такая компоновка позволяет размещать больше узлов в местах с ограниченным свободным пространством. В Nokia, видимо, решили обойти ограничение за счет повышения плотности мощности микроэлектроники. Жидкостное охлаждение позволило решить возникшую при этом проблему повышенного тепловыделения.

Компания продемонстрировала на саммите OCP 2023 прототип, который комплектуется блоком жидкостного охлаждения производства EK. В прототипе Nokia с помощью жидкости охлаждаются только процессоры, поэтому система комплектуется несколькими вентиляторами. Вентиляторы необходимы для удаления тепла от других компонентов. Цель состояла в том, чтобы охладить самый большой источник тепловыделения для общего повышения эффективности и стабильности платформы.

Danfoss расширила линейку Z-design, представив MPHE для спиральных чиллеров

Датская компания Danfoss расширила линейку микропластинчатых теплообменников (MPHE), известную как Z-design Series. Вендор добавил двухконтурный испаритель C262L-EZD, который позиционируется как идеальный компонент для высокоэффективных спиральных чиллеров.

Новинка описывается как прочное и надежное решение. После ее добавления в ассортимент вендора мощность охлаждения продуктов из линейки Z-design Series расширилась и теперь составляет до 300 кВт в одноконтурном режиме и до 800 кВт в двухконтурном.

Эта линейка оптимизирована для работы в тандеме с различными хладагентами, включая R32, R454B и R410A. Данная особенность упрощает использование микропластинчатых теплообменников при производстве теплохладотехники с пониженным потенциалом глобального потепления (ПГП).

Микропластинчатые теплообменники из линейки Z-design Series, впервые представленной в 2016 году, рассматриваются Danfoss как следующий шаг в развитии конструкции MPHE. Благодаря особенностям конструкции эти устройства характеризуются повышенным коэффициентом теплопередачи (на 30–35%) по сравнению с устаревшей архитектурой «рыбий скелет». Новая конструкция также позволяет сократить объем заправляемого хладагента и потери давления со стороны воды, обеспечивая хорошие характеристики при частичной нагрузке.

Утверждается, что компактные размеры любого устройства из линейки Z-design Series и небольшой внутренний объем облегчают его установку, а малый вес и широкий выбор сырья снижают затраты при производстве и, соответственно, итоговую стоимость продукта для корпоративных клиентов.

Intel разрабатывает инновационную испарительную камеру для охлаждения CPU следующего поколения

Корпорация Intel поделилась планами касательно охлаждения центров обработки данных. Инженеры корпорации готовят трехмерные испарительные камеры и другие инновационные решения для оптимизации температурного режима чипов следующего поколения мощностью в несколько киловатт.

По оценкам Intel, за последнее десятилетие корпорация помогла клиентам по всему миру сэкономить 1000 тераватт*часов электроэнергии за счет усовершенствований, внесенных ее инженерами в процессоры. Эти достижения дополняются все более совершенными технологиями охлаждения, включая эффективные вентиляторы с управлением скоростью вращения крыльчатки и прямоконтактные СЖО, которые экономят электроэнергию и сокращают выбросы углерода.

Инженеры Intel уже не первый год экспериментируют с иммерсионным охлаждением. В частности, в лаборатории корпорации в Хиллсборо, штат Орегон (США), тестируются сервера на базе процессоров Intel Xeon в резервуарах с неэлектропроводящим синтетическим маслом. Intel сотрудничает в данной сфере с отраслевыми партнерами, занимаясь разработкой решений для современных и будущих центров обработки данных.

Но корпорация также ведет поиск еще более перспективных способов охлаждения чипов следующего поколения. Некоторые из анонсированных решений кажутся чем-то из области научной фантастики. Например, изготавливаемые на 3D-принтере трехмерные испарительные камеры (герметичные плоские металлические карманы, заполненные жидкостью), встроенные в радиаторы. Сейчас инженеры Intel трудятся над трехмерной испарительной камерой с охлаждающим потенциалом до 2000 Вт.

Разрабатываются улучшенные покрытия, которые ускоряют кипение и снижают термическое сопротивление за счет высокой плотности формирования пузырьков пара на металлической поверхности. Размещения рядом с источником тепла быстро закипающего хладагента — один из наиболее эффективных способов охлаждения мощных электронных устройств и поддержания равномерного распределения температуры. Покрытия, улучшающие кипение, изготовленные из передовых материалов, могут способствовать эффективному охлаждению ЦОД.

Такие решения сегодня уже существуют. Специальные покрытия часто наносятся на плоскую поверхность. Но исследования показывают, что конструкция радиатора в виде коралла с внутренними канавками имеет более высокий потенциал при работе в тандеме с двухфазным иммерсионным охлаждением в части коэффициента теплопередачи.

В Intel планируют интегрировать трехмерные испарительные камеры коралловой формы с подобным покрытием в радиаторы для иммерсионного охлаждения, созданные с использованием технологии 3D-печати.

Также были представлены крошечные форсунки, регулируемые искусственным интеллектом. Эти форсунки способны направлять холодную воду на «горячие точки» чипа, чтобы эффективнее удалять излишки генерируемого электроникой тепла. В отличие от стандартных радиаторов или традиционных охлаждающих пластин, пропускающих жидкость вдоль поверхности, контактирующей с чипами, охлаждающие форсунки направляют жидкость непосредственно к поверхности чипов. Это устраняет необходимость в тепловом интерфейсе и снижает тепловое сопротивление.

Поскольку многочиповые модули все труднее охлаждать, эта технология считается весьма перспективной. Решения на ее основе могут быть настроены с учетом особенностей компоновки конкретного многочипового модуля, позволяя эффективно воздействовать на «горячие точки». Это обеспечивает возможность эксплуатации процессора при более низкой температуре с повышением производительности на 5–7% (благодаря разгону) при прежнем энергопотреблении.

Представители Intel не назвали партнеров, с которыми корпорация разрабатывает данные технологии, но независимые эксперты полагают, что одно из новых решений для охлаждения серверов основано на технологии бельгийской компании Diabatix. Последняя специализируется на радиаторах и охлаждающих пластинах, созданных с помощью программной платформы для генеративного проектирования. Еще одна предложенная Intel технология очень похожа на ту, которую продвигает дочерняя компания Массачусетского технологического института JetCool.

Упомянутые выше решения разрабатываются в исследовательских лабораториях Intel. В корпорации заявили о намерении более активно сотрудничать со стартапами и представителями академических кругов при разработке соответствующих технологий. Конечной целью Intel выступает создание сразу нескольких решений с открытыми спецификациями в течение следующих пяти лет. Intel и компании по всему миру смогут использовать эти решения для снижения энергопотребления центров обработки данных.