3D-принтеры помогут строить дата-центры завтрашнего дня

Компания Nike использует 3D-принтеры для производства футбольных бутс. Врачи используют их при разработке протезов для своих пациентов. Даже крупные автоконцерны вроде Ford и GM применяют технологию трехмерной печати при разработке прототипов тормозных дисков и других частей автомобилей. Неудивительно, что эту технологию также решили взять на вооружение проектировщики и строители дата-центров.

На своем заводе в Чандлере, штат Аризона (США), инженеры компании IO используют 3D-принтер для создания прототипов элементов модульного дата-центра IO.Anywhere. Эти чрезвычайно сложные с конструкционной точки зрения строительные блоки предназначаются для размещения серверного и сетевого оборудования, а также всей необходимой вспомогательной инфраструктуры. Они могут быть соединены друг с другом – почти как гигантские блоки конструктора Lego – для формирования гораздо большее крупных и мощных дата-центров. Как и специалисты GM и Ford, инженеры компании IO могут с относительной легкостью создавать, тестировать, дорабатывать и снова тестировать перспективные прототипы.

«Это позволяет нам сделать производственный процесс гораздо более гибким и быстрым», говорит вице-президент IO по инженерным системам Андреас Золл.

Отметим, что концепцией модульных дата-центров около десяти лет назад начали всерьез увлекаться специалисты поискового гиганта Google. Вместо того чтобы создавать очередные новые дата-центры «с нуля», поисковый гигант начал строить новые ЦОД с помощью своеобразных стандартизированных «строительных блоков». Изначально для этой цели применялись в основном транспортные контейнеры, предварительно укомплектованные всем необходимым вычислительным, электромеханическим и охлаждающим оборудованием – причем все элементы инфраструктуры были настроены, чтобы эффективно работать сообща. С помощью поездов, лодок и грузовиков специалисты Google могли легко переместить эти контейнеры в любую точку мира, а затем собрать их вместе под одной крышей.

Через несколько лет другие вендоры также взяли на вооружение аналогичные концепции и подходы к проектированию к возведению дата-центров. Одним из первых модули начал использовать софтверный гигант Microsoft. Позже к нему присоединились крупные поставщики оборудования для ЦОД. Теперь они продают стандартизированные модульные дата-центры любым организациям, которым необходима высокая скорость расширения вычислительных мощностей при относительно невысоких затратах. В число таких поставщиков входят высокотехнологичные корпорации вроде Dell и HP, а также упомянутый выше вендор IO, чьим оборудование в настоящее время пользуются операторы дата-центров влиятельной финансовой организации Goldman Sachs.

В прошлом при проектировании своих модулей инженерам IO приходилось привлекать сторонних подрядчиков каждый раз, когда нужен был физический прототип того или иного узла, — другого выбора у них попросту не было. При создании прототипа даже крошечного кронштейна для светильника, который должен был разместиться в верхней части модуля, компании приходилось тратить сотни долларов, после чего нужно было еще и по две-три недели ожидать доставку готового прототипа. Но в последние месяцы вендор начал использовать 3D-принтер MakerBot, чтобы ускорить процесс прототипирования.

«Теперь инженеры IO могут создать прототип подобного кронштейна всего за пару часов. Мы занимается такой работой в основном в обеденное время, и стоит это примерно 75 центов (не включая стоимость принтера, который, вероятно, обошелся вендору в несколько тысяч долларов США). Прелесть этой технологии заключатся в том, что она позволяет создавать объекты со сложной геометрией без привлечения специализированных организаций, чьи услуги стоят недешево «, отметил Золл.

Компания также может создавать с помощью технологии 3D-печати основные конструкционные элементы для самого модуля, печатая физическую модель каркаса с использованием виртуальных трехмерных моделей и CAD-чертежей.

«Вместо того чтобы изучать и дорабатывать имеющиеся чертежи с помощью больших компьютерных дисплеев и CAD-софта, мы можем распечатать каркас модуля вместе с дополнительными конструкционными элементами, чтобы оценить возможности для улучшения процесса производства и сборки IO.Anywhere. Где лучше всего разместить интерфейсную часть? Где доступ операторов ЦОД к оборудованию будет затруднен? Это почти как игра в шахматы. Мы можем перемещать отдельные конструкционные элементы, пытаясь создать эффективную и удобную конструкцию в процессе проектирования с помощью реальных прототипов, а не руководствуясь лишь результатами изучения виртуальных моделей «, говорит Золл.

Отметим, что речь в данном случае не идет о создании полноразмерных прототипов. Полноценные модули ЦОД от IO имеют размеры с большую комнату, и для создания их прототипов в масштабе один к одному потребовался бы просто огромный 3D-принтер и множество рабочего материала. Поэтому Золл и его команда создают с помощью 3D-принтера менее крупные модели, которые отражают все особенности спроектированной системы. Сообщается, что «размеры моделей соответствует примерно двум-трем iPhone».

В будущем технология 3D-печати может быть использована для создания не только прототипов, но и полноценных элементов инфраструктуры дата-центров. Речь идет об отдельных компонентах IT- и вспомогательной инфраструктуры вроде серверных материнских плат и других устройств на базе печатных плат. Тем не менее, ожидать подобного в течение ближайших лет не стоит.

«Вы можете распечатать самые разнообразные изделия и прототипы с уменьшенным масштабом, чтобы поиграть с ними. Архитекторы делают это постоянно «, говорит профессор промышленной системотехники из Университета Южной Калифорнии Берок Кошневиц, который специализируется на 3D-печати. «Но создание полноценного контейнера было бы весьма неразумной тратой ресурсов. 3D-принтеры пока еще не могут дать вам того же качества, что конкурирующие технологии промышленного производства оборудования».

В настоящее время инженеры IO успешно применяют 3D-печать для создания прототипов дверных ручек, решений для структурирования кабельных систем и для фиксации оборудования. Они также распечатывают уменьшенные модели модулей ЦОД и инфраструктурного оборудования, таких как установки кондиционирования воздуха и оборудование для распределения электроэнергии. Компания использует эту технологию вот уже более пяти месяцев и планирует применять 3D-печать еще более активно. Отметим, что IO разрабатывает и производит свои модули ЦОД при поддержке подрядчиков, а затем самостоятельно их транспортирует на стройплощадки клиентов в США и за рубежом. Компания постоянно работает над улучшением конструкции своих продуктов из трех линеек: Core, Edge и Eco.