В настоящее время технологию оптимизации температурного режима серверных систем путем погружения их в диэлектрическую жидкость нельзя назвать массовой. Но она уже успела доказать свою эффективность. Причем наиболее полезным иммерсионное охлаждение является для владельцев серверных конфигураций с высокой плотностью размещения комплектующих, к которым среди прочего относятся кластеры для высокопроизводительных вычислений и системы для добычи криптовалюты Bitcoin. Растет число приверженцев данной технологии и в стане хостинг-провайдеров.
Специалисты компании CH3 недавно завершили работу над новым ЦОД в Остине, штат Техас (США), в машзалах которого размещаются резервуары с диэлектрической жидкостью и погруженными в эту жидкость серверами. Хостинг-провайдер CH3 был основан относительно недавно: в 2011 году. Первоначально компания называлась Midas Green Technologies, но вскоре вендор был разделен на две обособленных фирмы. Первая (CH3) занялась веб-хостингом, тогда как вторая (Green Midas) – коммерциализацией проприетарной технологии охлаждения погружением, которую ранее разработали инженеры Midas Green Technologies.
В дополнение к поддержке высокоплотного размещения IT-оборудования иммерсионное охлаждение также позволяет операторам ЦОД добиться значительной экономии на инфраструктуре: можно отказаться от фальшпола, систем кондиционирования воздуха для машзала (CRAC) и чиллеров. Этими преимуществами в полной мере воспользовались инженеры CH3 при создании своего нового ЦОД.
По словам представителей хостинг-провайдера, технический директор компании Крис Бойд начал искать альтернативы стандартным концепциям охлаждения ЦОД в середине 2000-х годов – еще до того как была основана Midas Green Technologies. Наработки Бойда пригодились, когда поставщик электроэнергии, услугами которого пользовалась Midas Green Technologies, существенно повысил тарифы. Специалисты понимали, что наиболее эффективным способом снижения расходов на эксплуатацию вычислительной инфраструктуры будет оптимизация систем охлаждения ЦОД. От стандартных СЖО, теплообменники которых устанавливаются лишь на CPU серверов, было решено отказаться в пользу иммерсионного охлаждения еще на начальном этапе ввиду более высокой перспективности последнего.
Погруженные в охлаждающую жидкость серверы внутри нового дата-центра СН3 в Остине, штат Техас (США)
За первые полтора года использования системы иммерсионного охлаждения собственной разработки инженеры внедрили множество изменений и улучшений, которые позволили сделать ее эффективнее и надежнее. Когда специалисты почувствовали, что их продукт способен конкурировать с решениями других вендоров, было принято решение выделить из состава Midas Green Technologies компанию, которая бы занималась коммерциализацией созданной системы иммерсионного охлаждения. Чтобы достичь этого, вновь сформированная Green Midas активно работает с несколькими сторонними инженерными и юридическими фирмами. К настоящему моменту вендор закрепил за собой 1 патент – еще 28 заявок на патенты должны быть вскоре удовлетворены.
На фото выше представлены резервуары с диэлектрическим хладагентом, которые используются инженерами СН3 для охлаждения серверов погружением. Каждый из этих резервуаров заполнен жидкостью, похожей на минеральное масло. Этот хладагент передает тепло почти так же хорошо, как вода, но не проводит электрический ток
Очевидно, что рассматриваемый подход к оптимизации температурного режима серверных систем не только имеет многочисленные преимущества, но и сопряжен с некоторыми проблемами. О преимуществах было сказано выше. Благодаря им по итогам жаркого лета 2014 года операторы нового дата-центра CH3 в Остине смогли выйти на средний коэффициент эффективности использования энергии (PUE) на уровне всего 1.09 единицы. И это притом, что в рассматриваемом периоде температура в штате Техас неоднократно переваливала за 35 градусов по Цельсию. С особым энтузиазмом известие о внедрении в новом ЦОД системы иммерсионного охлаждения восприняли те клиенты CH3, которые использую серверы с многочисленными GPU-ускорителями для добычи криптовалюты, так как эта технология позволяет сохранить стабильность видеокарт в условиях разгона.
Что касается проблем, главной из них специалисты CH3 называют отсутствие на рынке достаточно широкого ассортимента серверов и сетевого оборудования, сертифицированных на совместимость с системами охлаждения погружением. Тем не менее, ситуация очень быстро меняется в лучшую сторону. В частности, подобные машины уже довольно активно продает компания Super Micro. В ассортименте Dell также недавно появилось несколько интересных предложений.
Так выглядит часть трубопровода, который используется для поддержки работоспособности системы иммерсионного охлаждения серверов в остинском дата-центре СН3
Представители CH3 также отметили, что перевод серверной фермы на иммерсионное охлаждение практически не создает никаких проблем с точки зрения подбора квалифицированных кадров. Искать персонал, обладающий опытом работы с подобным оборудованием, не нужно: операторы ЦОД выполняют те же функции, что и в стандартном дата-центре (за исключением того, что им не приходится заменить вентиляторы ввиду отсутствия таковых). Справедливости ради стоит отметить, что сотрудники хостинг-провайдера все же проходят через небольшую программу дополнительного обучения для работы с серверами в погруженной среде, касающуюся главным образом работы с хладагентом – остальные технологические процессы вроде ремонта серверов являются стандартными.
