Охлаждение серверов в ЦОД: новости от ST Engineering, 3M, Inspur, MTE, Iceotope и Aermec

Поскольку необходимость максимизировать время безотказной работы инфраструктуры ЦОД без ущерба для эффективности и чрезмерных затрат продолжает расти, операторы и владельцы дата-центров уделяют все больше внимания модернизации инфраструктуры охлаждения серверов, на долю которой традиционно приходится значительная часть эксплуатационных расходов ЦОД. Помочь им стремятся многочисленные вендоры, что подтверждает наш свежий дайджест, охватывающий новости от ST Engineering, 3M, Inspur, MTE, Iceotope и Aermec.

Технология предварительного охлаждения ST Engineering нашла применение в ЦОД

Сингапурская компания ST Engineering запустила систему предварительного охлаждения для центров обработки данных, которая, по словам представителей вендора, позволяет владельцам ЦОД в тропических регионах добиваться 20-процентного сокращения затрат на охлаждение по сравнению с обычными чиллерами, работающими самостоятельно.

Система предварительного охлаждения под названием Airbitat размещается между машзалом и существующей системой чиллеров, снижая тепловую нагрузку на чиллеры на 40 процентов за счет предварительного охлаждения горячего возвратного воздуха из машзала с использованием охлажденной воды, производимой системой испарительного охлаждения Reevac от все той же компании ST Engineering.

Представители ST Engineering заявляют, что новая система базирующейся в Сингапуре компании обеспечивает предпосылки для снижения коэффициента PUE до уровня 1,3 или ниже в случае ЦОД, располагающихся в тропическом климате.

Вендор ранее уже наладил продажи системы Airbitat для охлаждения больших открытых пространств и даже уличных сред, включая зоопарк Сингапура. Система глубокого охлаждения Reevac использует испарение для накопления холодной воды в резервуаре, из которого жидкость подается в теплообменник.

Холодная вода из испарительного охладителя Reevac проходит через теплообменник с двумя змеевиками для предварительного охлаждения горячего воздуха, поступающего из машзала ЦОД. Затем охлажденный воздух, возвращающийся в машзалы из системы чиллеров, проходит вторую стадию испарения, в результате чего получается «глубоко охлажденный» воздушный поток.

В системе охлаждения Airbitat не используются компрессоры или хладагенты, поэтому она не загрязняет окружающую среду и не выделяет тепло. Очевидно, что в испарительной системе будет использоваться вода, но ST Engineering заявляет, что водопотребление устройства ниже, чем в обычных чиллерах с водяным охлаждением.

Система Airbitat предназначена для эксплуатации в различных условиях: от жарких и влажных до жарких и сухих. Она оснащена блоком управления, реагирующим на психрометрические условия окружающей среды и регулирующим охлаждение в режиме реального времени для повышения энергоэффективности. Система имеет модульную конструкцию, которая может легко вписаться во множество различных планировок ЦОД, включая как старые, так и новые площадки.

Нехватка охлаждающей жидкости ударит по ЦОД после закрытия завода хладагентов 3M в Бельгии из-за загрязнения

Вследствие неконтролируемого попадания в окружающую среду загрязняющих веществ с завода в бельгийской коммуне Звейндрехт, принадлежащего 3M, компания оказалась вынуждена временно закрыть объект, где производились, помимо прочего 3M Novec и другие специализированные охлаждающие жидкости для двухфазных иммерсионных систем охлаждения серверов.

Согласно отчету компании Resilinc, занимающейся мониторингом цепочек поставок, охлаждающие жидкости 3M также необходимы для выполнения технологического процесса травления, используемого для изготовления полупроводников. Следовательно, инцидент дополнительно способен замедлить производство серверных процессоров, формируя дефицит вычислительных мощностей.

Завод был закрыт в марте 2022 года вследствие обнаружения в окружающей среде высокого уровня токсичных химикатов, образующихся в качестве побочного продукта при производстве 3M Novec и 3M Fluorinert — двух охлаждающих жидкостей, все более активно применяемых для охлаждения центров обработки данных. Хотя фламандское правительство дало 3M разрешение на возобновление производства, химикатов, вероятно, будет не хватать, а цены вырастут.

Согласно предварительным данным, ущерб бизнесу 3M в стоимостном выражении составил 581 миллион долларов, но после окончательного подсчета сумма издержек, вероятно, существенно возрастет.

Novec и Fluorinert относятся к группе пер- и полифторалкильных веществ (PFAS), известных как «вечные химические вещества», поскольку они сохраняются в воде и почве. Они используются в двухфазных системах охлаждения серверов от таких компаний как Zutacore и LiquidStack. Сами охлаждающие жидкости широко рекламируются как безвредные для окружающей среды, поскольку обладают низким потенциалом глобального потепления (ПГП), но процесс их производства не так уж и чист.

Европейские ученые обнаружили, что данные химикаты (в меньшей степени) и вещества, образующиеся при их изготовлении (в большей степени), оказывают негативное влияние на здоровье человека, вызывая, помимо прочего, раковые заболевания печени и заболевания щитовидной железы. Испытания на заводе 3M выявили тревожные уровни концентрации опасных разновидностей PFA в почве, растениях, животных и в телах практически всех местных жителей.

Согласно отчету Bloomberg, у граждан, проживающих рядом с заводом, в крови было обнаружено до 100 микрограммов перфтороктансульфоновой кислоты, что примерно в 200 раз превышает уровень, рекомендуемый сегодня Европейским союзом как безопасный. Это химическое вещество, используемое в огнестойкой пене, которая производилась на заводе 3M до 2002 года. Высокие уровни загрязняющих веществ также были обнаружены в почве во время земельных работ в рамках проекта по строительству автодорожного туннеля.

И ЕС, и США стремятся ограничить производство PFAS, а бельгийские регулирующие органы потребовали от 3M сократить производство и выбросы на заводе два года назад. 3M ответила сокращением, но обжаловала ужесточение правил. В марте апелляция была отклонена, и фабрика была вынуждена полностью закрыться.

С тех пор компания 3M объявила о проведении восстановительных работ и недавно получила разрешение вновь открыть завод при определенных условиях. К ним относится выплата правительству в размере 571 млн евро (581 млн долларов США), что на самом деле является лишь авансовым платежом, поскольку компании все еще нужно возместить ущерб здоровью людей.

Согласно отчету Resilinc, который был опубликован до согласования пакета восстановительных работ, завод 3M производил около 80 процентов охлаждающих жидкостей Novec и Fluorinert в мире. По данным Inside HPC, еще десять процентов приходится на завод 3M в США, а остальные десять процентов — на завод Solvary в Италии.

Когда в марте 2022 года бельгийский завод закрылся, 3M предупредила производителей полупроводников, включая SK Hynix, Intel и TSMC, о надвигающемся дефиците. В то время эксперты полагали, что у производителей микрочипов было достаточно охлаждающей жидкости, чтобы продолжать травление в течение одного-трех месяцев.

Inspur модифицирует серверы, добавляя поддержку жидкостного охлаждения

Китайский контрактный производитель серверов Inspur решил сделать ставку на системы жидкостного охлаждения, подготовив модификации всех актуальных машин с поддержкой технологии охлаждающих пластин, включая серверы общего назначения, серверы с высокой плотностью размещения комплектующих, стоечные серверы и системы, которые вендор позиционирует как серверы с искусственным интеллектом.

Технология охлаждающих пластин предполагает циркуляцию жидкого хладагента через радиаторы, прикрепленные к центральным процессорам и прочим компонентам, выделяющим много тепла. Тепло обычно передается хладагентом в теплообменник, откуда оно может рассеиваться или передаваться во внешний контур с иным хладагентом.

Компания Inspur также объявила о завершении разработки специального стоечного сервера с жидкостным охлаждением ORS3000S, чтобы удовлетворить потребности операторов дата-центров в части повышения эффективности охлаждения и снижения энергопотребления инфраструктуры.

Между тем, более универсальный сервер NF5280M6 совместим как с воздушным, так и с жидкостным охлаждением, но использование охлаждающей пластины снижает энергопотребление системы оптимизации температурного режима на 80 процентов.

Кроме того, Inspur объявила о завершении строительства в Азии крупного завода по разработке и производству инфраструктурных решений для дата-центров с жидкостным охлаждением, чтобы стимулировать внедрение этой технологии. Утверждается, что предприятие способно поставлять 100 000 серверов ежегодно. Клиенты смогут получать стоечные серверы с жидкостным охлаждением в течение 5-7 дней с момента поступления заказа.

MTE выпускает моторный фильтр Matrix Air EC для повышения энергоэффективности систем охлаждения дата-центров

Корпорация MTE, занимающаяся проектированием и изготовлением силового оборудования, выпустила двигательный фильтр Matrix Air EC, предназначенный для подавления гармоник, создаваемых двигателями с электронной коммутацией (ECM) в составе систем охлаждения центров обработки данных.

Решения типа ECM сочетают преимущества электродвигателей постоянного тока со встроенными приводами и в основном используются для управления скоростью вращения вентиляторов, включая решения для дата-центров и вентиляционные установки для коммерческих объектов.

Однако, поскольку ECM имитируют частотно-регулируемые приводы (VFD), они генерируют деструктивные гармоники, которые «загрязняют» и ухудшают качество электроэнергии на стороне сети, вызывая ложные срабатывания автоматики, перегрев оборудования и проблемы с электроснабжением.

Продукт Matrix Air EC от компании MTE решает эти проблемы, обеспечивая большую стабильность во всех диапазонах скорости вращения вентилятора, что позволяет модулям ECM работать на полной скорости и с более высокой эффективностью. Отмечается, что новинка на 25% меньше по размеру относительно конкурирующих продуктов, что упрощает размещение устройства в монтажную стойку с высокой плотностью электроники.

Поставщик систем иммерсионного охлаждения Iceotope получил $ 36 млн. от инвесторов и углубил сотрудничество с Intel

Британская компания Iceotope, специализирующаяся на жидкостном иммерсионном охлаждении серверов внутри дата-центров, получила стороннее финансирование на развитие бизнеса в размере 36 млн. долларов. Деньги поступили от синдиката инвесторов, который возглавили сингапурский фонд ABC Impact и компания nVent, занимающаяся системной интеграцией и изготовлением решений для ЦОД. В синдикат также вошли SDCL Energy Efficiency Income Trust plc, Northern Gritstone, British Patient Capital, Pavilion Capital и Edinv.

Вендор Iceotope производит стоечные иммерсионные системы охлаждения, в которых инертный хладагент циркулирует вокруг вычислительной электроники внутри герметичного корпуса. Конкуренты компании вроде Submer и Asperitas, напротив, предпочитают горизонтальные резервуары с хладагентом, которые не похожи на обычные стойки для машзалов ЦОД.

Компания Iceotope ранее уже наладила сотрудничество с nVent, которая внедрила системы охлаждения партнера в свои продукты. Пантеры недавно анонсировали новые модульные продукты для центров обработки данных и краевых ЦОД на базе шасси Iceotope. Ранее данные шасси были интегрированы с монтажными стойками Schneider Electric.

Вместе с еще одним партнером инженеры Iceotope недавно протестировали перспективную систему иммерсионного охлаждения на уровне шасси под названием Ku:l. Партнером британцев в рамках данного проекта выступает чипмейкер Intel.

Инженеры Iceotope и Intel провели сравнительный тест между новым решением Ku:l Data Center Precision Immersion Cooling Solution и воздушным охлаждением. Чтобы оценить эффективность продукта, вычислительная система мощностью 19,6 кВт, состоящая из серверов HPE ProLiant DL380 Gen10, подвергалась максимальным уровням нагрузки и охлаждалась либо с помощью воздуха, либо с помощью решения Ku:l.

Решение Iceotope позволило повысить производительность на 4 процента с нулевым троттлингом (дросселирование тактов процессора) при более высоких температурах окружающей среды на уровне сервера и сократить на 1 кВт потребление электроэнергии на уровне стойки. Решение Ku:l Data Center уже используется неназванной британской аэрокосмической компанией и теперь доступно для заказа.

Корпорация Intel активно инвестирует в жидкостное охлаждение и недавно объявила о планах по созданию иммерсионного охлаждения на базе открытых спецификаций. Хотя чипмейкер не предоставил подробностей, эксперты предполагают, что корпорация могла позаимствовать некоторые наработки у партнеров. Ранее полупроводниковый гигант сотрудничал с Submer и GRC в области иммерсионного охлаждения.

Aermec предлагает фанкойл нового поколения

Итальянский поставщик теплохладотехники Aermec, в ассортимент которого входят, помимо прочего, и решения для ЦОД, представил фанкойл VEC-i кассетного типа «следующего поколения», оснащенный встроенными диффузорами для создания эффекта Коанда и минимизации сквозняков.

Отмечается, что устройство является очень тихим в работе. Потребление электроэнергии снижено на 55% по сравнению со стандартными фанкойлами даже на низкой скорости. Конструкция включает тихий центробежный вентилятор с двойным впуском и бесщеточный электродвигатель с плавным изменением скорости от 0 до 100%.

Стремясь удовлетворить потребность корпоративных клиентов в сокращении выбросов углерода, компания Aermec применила устойчивый подход при разработке конструкции VEC-i и, действуя в соответствии с собственной методологией CIBSE TM65, сосредоточилась на весе продукта и простоте обслуживания. Устройство весит всего 32 кг и, как отмечают инженеры вендора, обеспечивает сокращение выбросов углерода на 75% относительно представленных на рынке аналогов.