Охлаждение серверов в ЦОД: дайджест за февраль 2025 года

Современные ЦОД нуждаются во все более эффективных системах охлаждения, что обусловлено ростом плотности мощности вычислительного оборудования в среднестатистической монтажной стойке на фоне развития технологий искусственного интеллекта. В связи с этим ведущие мировые исследовательские институты и компании активно разрабатывают инновационные решения для оптимизации тепловых процессов. В этом дайджесте представлены наиболее значимые технологические новинки в области охлаждения ЦОД, включая разработки в сфере термоинтерфейсных материалов, ионного охлаждения, геотермального энергосбережения, иммерсионных технологий и автоматизации управления температурными режимами.

Университет Карнеги-Меллона представил термоинтерфейс, удешевляющий охлаждение ЦОД

Исследователи Университета Карнеги-Меллона в США разработали инновационный термоинтерфейсный материал, который значительно снижает тепловое сопротивление и повышает эффективность удаления тепла от процессоров и других компонентов серверов в ЦОД. По оценкам ученых, до 40% электропотребления серверных ферм приходится на охлаждение высокопроизводительных чипов. Новый материал позволяет сократить затраты, улучшая теплопередачу и снижая температурные перепады.

Одно из ключевых преимуществ новинки – высокая надежность. В ходе тестирования материал выдержал более 1 тысячи циклов нагрева и охлаждения при температурах от -55 до 125°C, не теряя свойств. Повышенная долговечность выгодно отличает новинку от традиционных термопаст и прокладок. Эта особенность делает решение более привлекательным для ЦОД, где главный приоритет – надежность.

Швейцарский стартап Ionic Wind Technologies использует ионный ветер для охлаждения ЦОД

Стартап Ionic Wind Technologies, базирующийся в Швейцарии, представил инновационную технологию охлаждения серверов, основанную на использовании эффекта ионного ветра. Этот метод предполагает создание потока заряженных частиц, который удаляет тепло с поверхности компонентов, не требуя традиционных вентиляторов или жидкостного охлаждения.

Главное преимущество ионного ветра заключается в его бесшумности и отсутствии механических движущихся частей, что снижает риск механического износа и поломок. Технология демонстрирует высокий уровень энергоэффективности: энергопотребление системы минимально, а теплоотвод осуществляется без дополнительных затрат на циркуляцию воздуха или жидкости.

Использование ионного ветра в серверных фермах может значительно повысить их надежность в условиях высоких нагрузок. В перспективе технология может стать основой для нового поколения энергоэффективных систем охлаждения ЦОД, способных заменить традиционные методы.

NREL предлагает использовать геотермальное хранилище энергии для охлаждения ЦОД

Национальная лаборатория возобновляемой энергии США (NREL) предложила инновационное решение Cold UTES (Cold Underground Thermal Energy Storage) для снижения энергозатрат на охлаждение дата-центров. Американские исследователи решили использовать геотермальные хранилища энергии. Метод предполагает накопление избыточного тепла в подземных резервуарах и его последующее использование в системах обогрева близлежащих зданий или же в сочетании с тепловыми насосами для охлаждения серверных стоек.

Геотермальное хранилище энергии позволяет не только снизить пиковую нагрузку на энергосистему, но и повысить ее общую устойчивость. В отличие от традиционного воздушного или жидкостного охлаждения, данный метод является практически бесплатным с точки зрения эксплуатационных затрат и значительно снижает углеродный след дата-центров.

Технология уже проходит тестирование в одном из исследовательских центров NREL. Промежуточные результаты демонстрируют высокую эффективность. В будущем подобные решения могут использоваться крупными технологическими компаниями, стремящимися минимизировать влияние дата-центров на окружающую среду и снизить затраты на их обслуживание.

Американцы представили электрокалорический охладитель из слоев гибких тонких пленок

Группа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) разработала новый тип электрокалорического охладителя, использующего слои гибких тонких пленок для эффективного удаления тепла. В отличие от традиционных систем охлаждения, основанных на циркуляции жидкости или принудительной вентиляции, этот метод использует электрические поля для изменения температуры материала.

Основное преимущество технологии заключается в ее компактности и бесшумности. Электрокалорические материалы могут быть интегрированы прямо в конструкции серверов, что позволит снизить затраты на дополнительное оборудование и улучшить теплоотвод в условиях высокой плотности размещения вычислительных узлов.

Благодаря гибкости конструкции такие охладители могут применяться не только в ЦОД, но и в мобильных вычислительных системах, высокопроизводительных рабочих станциях и даже в бытовой электронике. В перспективе развитие этой технологии может привести к появлению нового класса энергоэффективных систем охлаждения, обеспечивающих стабильную работу серверов при меньших затратах электроэнергии.

Asperitas DFCX – модульные резервуары для иммерсионного охлаждения с плотностью мощности до 5 кВт/1U

Нидерландская компания Asperitas представила новую линейку модульных резервуаров для иммерсионного охлаждения – DFCX. Эти резервуары обеспечивают плотность мощности до 5 кВт на единицу высоты (U) и более 1 кВт на чип, что делает их одними из самых эффективных на рынке. Технология основана на принудительной конвекции и применении диэлектрической жидкости, которая полностью покрывает серверное оборудование, обеспечивая равномерное удаление тепла.

Одна из ключевых особенностей новых резервуаров – модульная архитектура. В зависимости от потребностей дата-центра, можно использовать как отдельные 12U-решения, так и более крупные «суперкластеры» с несколькими резервуарами. Благодаря этому команды ЦОД могут гибко масштабировать инфраструктуру, обеспечивая максимальную энергоэффективность.

Submer роботизирует обслуживание резервуаров для погружного охлаждения серверов

Компания Submer анонсировала автономного робота для обслуживания резервуаров с жидкостью для иммерсионного охлаждения. Новый робот, получивший название ADA (Autonomous Datacenter Assistant), предназначен для автоматизации процесса установки и замены серверов в таких резервуарах.

Основная задача ADA – упрощение эксплуатации систем. В обычном случае замена серверного оборудования требует использования специальных подъемных механизмов и ручной очистки компонентов от диэлектрической жидкости. Новый робот способен выполнять эти задачи автоматически, что значительно снижает затраты на обслуживание и уменьшает время простоя серверов.

Разработка ADA соответствует тренду на автоматизацию и интеллектуальное управление ЦОД. Компания Submer подчеркивает, что внедрение подобных решений не только увеличивает скорость работы персонала, но и снижает риск ошибок при обслуживании критически важного оборудования. В перспективе такие роботы могут стать стандартным инструментом для дата-центров, использующих иммерсионное охлаждение.

A1 Digital и Exoscale тестируют прямоконтактное охлаждение серверов от Diggers

Компании A1 Digital и Exoscale начали тестирование новой системы прямоконтактного жидкостного охлаждения серверов, разработанной австрийской Diggers. Эта технология основана на использовании герметичных «холодных боксов», циркулирующая в которых охлаждающая жидкость удаляет тепло от процессоров и графических ускорителей.

В отличие от традиционных систем охлаждения, новая технология полностью исключает циркуляцию воздуха внутри серверного корпуса. Серверные компоненты закрепляются в герметичной среде, а жидкость проходит через специальные микроканальные охлаждающие пластины, установленные прямо на GPU и CPU. Такой подход позволяет сократить энергопотребление на охлаждение на 50% и достичь рекордного коэффициента энергоэффективности PUE (Power Usage Effectiveness) в 1.05.

Тестирование системы проводится в дата-центре Exoscale в Вене (Австрия). Первые результаты показывают значительное сокращение затрат на кондиционирование воздуха, а также повышение стабильности работы серверного оборудования. Если испытания завершатся успешно, технология будет масштабирована и внедрена в другие дата-центры.

Star Refrigeration демонстрирует аммиачный чиллер Azanechiller 3.0

Компания Star Refrigeration представила новую модель аммиачного чиллера Azanechiller 3.0. Ключевые особенности – повышенная энергоэффективность и сниженное потребление хладагента. Чиллер разработан специально для промышленных и коммерческих систем охлаждения, включая ЦОД, где требуется высокая производительность при минимальном энергопотреблении.

Одним из главных преимуществ Azanechiller 3.0 выступает соответствие самым строгим требованиям по энергоэффективности. Если сравнивать с решениями предыдущего поколения, этот чиллер потребляет на 52% меньше электроэнергии. Расчетный срок его службы превышает 25 лет. Использование аммиака в качестве хладагента делает систему более экологичной по сравнению с традиционными фреоновыми установками.

Дополнительные функции Azanechiller 3.0 включают интеллектуальную систему управления энергопотреблением, возможность интеграции с ИИ-платформами мониторинга и автоматизированные механизмы диагностики. В совокупности это делает новое решение одним из самых эффективных и перспективных на рынке.

Daikin представит систему кондиционирования воздуха в машзалах Pro-C CRAH на DCW25

Компания Daikin анонсировала выпуск нового решения для кондиционирования воздуха в дата-центрах — Pro-C CRAH. Официальная презентация пройдет на выставке Data Centre World 2025 (DCW25) в Лондоне (Великобритания). Система предназначена для обеспечения точного контроля температуры в машзалах, где работают высокопроизводительные серверы.

Одним из ключевых преимуществ Pro-C CRAH декларируется универсальность. Устройство поддерживает эксплуатацию в тандеме с фальшполом и другими типами напольного покрытия. В конструкции используются современные вентиляторы, а также усовершенствованные теплообменники.

Новое решение обеспечит более точное регулирование температуры, что особенно важно для дата-центров, работающих с ИИ, облачными сервисами и другими ресурсоемкими нагрузками. Компактность и высокая энергоэффективность делают Pro-C CRAH перспективным решением для операторов ЦОД, стремящихся к снижению энергопотребления и оптимизации тепловых процессов.

Решение доступно в широком диапазоне мощностей (от 30 кВт до 210 кВт), что позволяет примять его как в малых дата-центрах, так и в крупных серверных фермах. Новый агрегат оснащен современной системой управления воздушным потоком и может интегрироваться в существующие системы охлаждения без необходимости сложных доработок.

Представлен блок распределения хладагента Trane CDU с поддержкой технологии LiquidStack

Компания Trane Technologies представила новое устройство Coolant Distribution Unit (CDU), которое поддерживает технологию LiquidStack. Это инновационное решение предназначено для централизованного распределения охлаждающей жидкости в машзале.

Одно из главных преимуществ CDU – способность поддерживать холодопроизводительность до 1350 кВт, что позволяет охлаждать стойки с высокой плотностью IT-оборудования. В основе решения лежит технология LiquidStack, обеспечивающая эффективный теплообмен при сниженном энергопотреблении.

Благодаря совместимости с гибридными системами охлаждения, включая прямоконтактное охлаждение чипов (Direct-to-Chip Liquid Cooling), CDU от Trane становится важным элементом в развитии жидкостного охлаждения серверов нового поколения. Trane также предлагает интеграцию с интеллектуальными системами управления, что позволяет автоматически регулировать подачу охлаждающей жидкости в зависимости от нагрузки на серверы.

Vertiv упрощает внедрение жидкостного охлаждения в ЦОД с помощью Liquid Cooling Services

Компания Vertiv представила новую платформу Vertiv Liquid Cooling Services для поддержки операторов дата-центров при выборе, установке и эксплуатации систем жидкостного охлаждения. Платформа охватывает полный цикл обслуживания, начиная от проектирования и интеграции систем жидкостного охлаждения серверов до их дальнейшего мониторинга и технической поддержки. Ключевые компоненты Vertiv Liquid Cooling Services:

• Оценка инфраструктуры и подбор оптимального решения.
• Установка и ввод в эксплуатацию жидкостных систем.
• Мониторинг, диагностика и обслуживание оборудования.
• Управление запасами хладагента и обустройство резервных систем.

Новинка позволит операторам дата-центров сократить время развертывания новых решений и минимизировать риски, связанные с переходом на жидкостное охлаждение. Платформа уже доступна в глобальном масштабе.

Carrier инвестирует в поставщика систем жидкостного охлаждения ZutaCore и демонстрирует комплексный набор решений для управления температурным режимом QuantumLeap

В четвертом квартале 2024 года продажи теплохладотехники Carrier Global выросли на 11%. Это свидетельствует о стабильном росте спроса на энергоэффективные системы охлаждения вендора, включая решения для крупных серверных ферм.

Чтобы укрепить позиции на рынке, компания представила QuantumLeap — полностью интегрированную платформу для управления охлаждением дата-центров. Это комплексное решение, включающее чиллеры нового поколения, системы жидкостного охлаждения и интеллектуальные алгоритмы управления. Основные компоненты QuantumLeap:

• Воздушное и жидкостное охлаждение: поддержка гибридных стратегий с возможностью прямоконтактного охлаждения чипов (Direct-to-Chip) и циркуляции охлажденной жидкости через серверные стойки.
• Интеллектуальная система управления: платформа Carrier Nlyte позволяет автоматически регулировать охлаждение в зависимости от нагрузки, обеспечивая максимальную энергоэффективность.
• Цифровой мониторинг и предиктивное обслуживание: Carrier использует искусственный интеллект для анализа данных и прогнозирования возможных отказов в системе охлаждения.

По оценкам Carrier, внедрение QuantumLeap может сократить энергопотребление ЦОД на 30% по сравнению с традиционными системами охлаждения. Эта разработка ориентирована на операторов гипермасштабных серверных ферм, поставщиков облачных услуг и крупные корпоративные дата-центры.

В рамках экспансии на рынке жидкостного охлаждения вендор также объявил об инвестициях в компанию ZutaCore, занимающуюся разработкой двухфазных систем охлаждения. Партнерство с ZutaCore позволит компании объединить передовые технологии жидкостного охлаждения с интеллектуальными системами управления температурными режимами. В будущем Carrier планирует интегрировать решения ZutaCore в системы QuantumLeap, что обеспечит максимальную эффективность и масштабируемость.

Обновился пакет ПО EkkoSoft Critical для оптимизации инфраструктуры охлаждения ЦОД

Компания EkkoSense представила обновленную версию EkkoSoft Critical — программного инструмента для мониторинга и оптимизации охлаждения дата-центров. Эта программа позволяет операторам ЦОД в режиме реального времени отслеживать температуру в серверных помещениях и оптимизировать распределение воздушных потоков. Обновленный пакет предлагает:

• Улучшенные алгоритмы анализа данных, обеспечивающие более точные прогнозы тепловых нагрузок.
• Гибкую интеграцию с системами управления ЦОД, что позволяет автоматически корректировать параметры работы климатического оборудования.
• Новые визуальные инструменты, упрощающие контроль за температурным режимом.

Благодаря внедрению технологий машинного обучения программное обеспечение способно предупреждать операторов ЦОД о возможных перегревах и автоматически регулировать работу систем охлаждения.

Infinitum представила двигательную систему Aircore Heavy Duty для теплохладотехники ЦОД

Компания Infinitum представила высокоэффективную двигательную систему Aircore Heavy Duty, предназначенную для критически важной теплохладотехники. Мотор разработан специально для вентиляторов и насосов, используемых в дата-центрах, где необходима надежность, энергоэффективность и компактность. Основные преимущества Aircore Heavy Duty:

• Энергоэффективность на 25% выше, а размеры и вес более чем на 50% меньше, чем у стандартных решений. Это повышает отдачу от вложений и упрощает интеграцию.
• Полностью интегрированный преобразователь частоты, позволяющий динамически регулировать потребление энергии.
• Устойчивость к сложным условиям эксплуатации, включая пыль, влагу и высокие температуры.

Особенностью двигателя является его инновационная конструкция, включающая PCB-статор вместо стандартного аналога с медной обмоткой. Такой подход позволяет значительно снизить уровень шума, уменьшить энергопотребление и повысить надежность.

MHI обновляет систему управления центробежными чиллерами Ene-Conductor

Японская компания Mitsubishi Heavy Industries (MHI) обновила систему управления центробежными чиллерами Ene-Conductor, которая теперь предлагает улучшенные возможности в сфере автоматизации и интеллектуальное регулирование охлаждения. Ключевые нововведения:

• Интегрированы алгоритмы машинного обучения для прогнозирования нагрузок и предотвращения перегрева серверного оборудования.
• Обеспечена гибкая интеграция с системами управления зданиями (Building Management Systems; BMS) для централизованного контроля ЦОД.
• Возможность снижения энергопотребления за счет адаптивного управления мощностью компрессоров.

Представлено шасси Lenovo ThinkSystem N1380 Neptune с жидкостным охлаждением

Компания Lenovo представила серверное шасси ThinkSystem N1380 Neptune, предназначенное для работы с платформой NVIDIA Blackwell. Решение использует жидкостное охлаждение, что позволяет максимально эффективно удалять тепло из высокопроизводительных вычислительных блоков. Основные характеристики ThinkSystem N1380 Neptune:

• Поддержка новейших процессоров NVIDIA Blackwell, оптимизированных для ресурсоемких задач в сфере искусственного интеллекта и машинного обучения.
• Предусмотрено прямое охлаждение чипов жидкостью (Direct-to-Chip Liquid Cooling), что позволяет снизить энергозатраты и улучшить шумовые характеристики серверов.
• Гибкая конфигурация адаптируется под различные вычислительные нагрузки.

ARCTIC Freezer 4U-SP5 – система охлаждения для процессоров AMD EPYC 9004/9005 CPUs

Компания ARCTIC выпустила систему охлаждения Freezer 4U-SP5, специально разработанную для серверных процессоров AMD EPYC 9004 и 9005. Главные особенности Freezer 4U-SP5:

• 10 тепловых трубок и 62 алюминиевые пластины обеспечивают максимальную эффективность теплоотвода.
• Два 120-мм вентилятора с ШИМ-регулированием, гарантирующим низкий уровень шума при высокой производительности.
• Компактный дизайн оптимизирован для серверных стоек 4U.

По словам представителей вендора, эта система охлаждения позволяет обеспечить стабильную работу мощных серверных процессоров, снижая их рабочую температуру даже при экстремальных нагрузках.

FUCHS предлагает хладагент RENOLIN для иммерсионного охлаждения серверов

Компания FUCHS Lubricants представила новый хладагент RENOLIN, предназначенный для иммерсионного охлаждения серверов. В отличие от традиционных жидкостей, RENOLIN обладает улучшенными диэлектрическими свойствами, низкой вязкостью и высокой термической стабильностью. Преимущества использования RENOLIN:

• Снижение энергопотребления на 30% за счет улучшенного теплоотвода.
• Отсутствие вредных выбросов и нулевой уровень озоноразрушающего потенциала.
• Совместимость с широким ассортиментом стороннего серверного оборудования.

RENOLIN позиционируется как надежное и экологичное решение для дата-центров, использующих иммерсионное охлаждение, что делает его перспективным выбором для ЦОД нового поколения.

Advansor модернизирует систему охлаждения SteelXL CO2

Компания Advansor, специализирующаяся на разработке промышленных решений для охлаждения и отопления с использованием двуокиси углерода (CO2), представила обновленную версию своей системы SteelXL. Новая модель предлагает впечатляющие показатели производительности, позволяя достичь мощности охлаждения до 2,7 МВт, замораживания — до 1,9 МВт, кондиционирования воздуха — до 0,5 МВт и отопления — до 4 МВт. Это делает ее универсальным решением для разных отраслей, включая пищевую промышленность, фармацевтику и сектор ЦОД.

Мощность системы SteelXL масштабируется до 50 МВт, что позволяет адаптировать ее к потребностям крупных объектов. Благодаря улучшенной конструкции и новым технологиям, включая Advansor Ejector и Liquid Power Cooler, удалось повысить энергоэффективность за счет снижения потерь давления. Сокращение длины оборудования также сделало его более компактным.

Контроллеры полностью программируются на заводе, обеспечивая высокий уровень надежности и точности управления. Такие особенности делают SteelXL идеальным выбором для современных ЦОД, где важна гибкость и эффективность.

Выводы

Рынок технологий охлаждения ЦОД стремительно развивается, предлагая решения, направленные на повышение энергоэффективности, снижение эксплуатационных затрат и минимизацию негативного воздействия на окружающую среду. Новые подходы, включая использование ионного ветра, жидкостного охлаждения и электрокалорических материалов, уже демонстрируют значительный потенциал в части сокращения энергопотребления серверных ферм. Внедрение этих технологий в крупных дата-центрах может существенно улучшить их устойчивость, надежность и эффективность, что особенно актуально в условиях глобального роста спроса на вычислительные мощности.