برای اپراتورهای مراکز داده، پذیرش نوع مناسب خنک‌کننده می‌تواند فرصتی برای ماندن در بالای منحنی فناوری و استقبال از آینده‌ای رو به پیشرفت را فراهم کند. با این حال، تأسیساتی که از قفسه‌های رک و سرورهایی با چگالی بسیار بالا (معمولاً بیش از 30 کیلو وات) استفاده می‌کنند، در استفاده از خنک کننده مایع مردد هستند. علاوه بر اینکه این نوع خنک کننده، یک ضرورت است؛ اما باید دانست که هر قدر سیستم جدید باشد یا خوب بهینه شده باشد، خنک کننده‌های هوای قدیمی برای حفظ قابلیت اطمینان سیستم‌های IT کافی نیست.
این خنک کننده آینده همه اپراتورهای مرکز داده است. با افزایش چگالی تراشه‌ها و رشد هزینه‌های ساختمان، نیازهای برق سرور در بسیاری از تأسیسات به نزدیک به 20 کیلو وات می‌رسد و بسیاری از سازمان‌ها به دنبال استقرار رک‌هایی با نیازهای 50 کیلو وات یا بیشتر هستند. به زودی همه اپراتورها، صرف نظر از اندازه، باید از روش‌های خنک کننده موثرتر برای افزایش کارایی تاسیسات خود آگاه شوند.
کارشناسان و متخصصان شرکت فراز شبکه کارنو با بیش از 20 سال تجربه، جهت اجرای دیتاسنتر و اتاق سرور و نصب خنک کننده‌ها در خدمت شما هستند. طراحی زیرساخت مراکز داده خود را به ما بسپارید. لطفا با مشاوران شرکت ما تماس بگیرید.
مزایای خنک کننده مایع
استفاده از سیستم‌های خنک کننده مایع مزایای زیادی دارد؛ اما ما بر روی چهار زمینه اصلی تمرکز خواهیم کرد:
قابلیت اطمینان و عملکرد بهتر
خنک کننده مایع به عملکرد بهتر زیرساخت‌ها کمک می‌کند. زیرا هنگامی که CPUها به محدوده دمای کارکرد ایمن خود نزدیک شوند، عملکردشان کاهش می‌یابد تا از فرار حرارتی جلوگیری شود. بنابراین، حتی اگر سخت‌افزارهای شما مشکلی نداشته باشند، فقط به دلیل کارآمدی پایین خنک‌کننده‌های مرکز داده‌تان، حداکثر کارایی را از زیرساخت خود دریافت نخواهید کرد. این‌جاست که خنک کننده مایع این مشکل را حل می‌کند.
بهره‌وری انرژی بالاتر
مایع مخصوص درون خنک کننده‌ها، دارای خواص انتقال حرارتی بالاتری نسبت به هواست. هنگامی که با استفاده از این سیستم، فن‌هایی را که برای گردش هوا در مرکز داده استفاده می‌شدند را حذف کنید، نتیجه کاهش قابل توجهی در تولید انرژی خواهید داشت. قابل ذکر است که پمپ‌هایی که در خنک کننده مایع بکار می‌روند به انرژی بسیار کمتری نسبت به فن‌هایی که برای روش‌های خنک کننده معمولی کار می‌کنند، نیاز دارند.
پایداری
در دنیای امروز تلاش‌هایی برای سازگاری بیشتر مراکز داده با محیط زیست در حال انجام است؛ در نتیجه، اپراتورهای مراکز داده باید به دنبال راه‌هایی برای کاهش ردپای کربن و استفاده کمتر از انرژی و منابع کمیاب مانند آب در مناطق تحت تأثیر خشکسالی باشند. علاوه بر کمک به تأسیسات برای کاهش مصرف انرژی، خنک‌کننده مایع همچنین راه مؤثرتری برای استفاده مجدد از گرمای جذب شده فراهم می‌کند، زیرا انتقال حرارت مایع به مایع کارآمدتر از سیستم‌های خنک‌کننده مبتنی بر هواست.
به حداکثر رساندن فضای مرکز داده
خنک کننده مایع امکان ایجاد چگالی در مراکز داده را فراهم می‌کند که به سادگی نمی‌توانید با روش‌های خنک کننده هوای سنتی انجام دهید. این کار به شما اجازه می‌دهد تا از فضای مرکز داده بهتر استفاده کنید و نیاز به ساخت و ساز یا توسعه جدید را از بین می‌برد. خنک‌کننده مایع به اپراتورها این انعطاف‌پذیری را می‌دهد تا امکانات کمتری طلب کنند و در عین حال می‌توانند حتی در مواقعی که فضای فیزیکی محدود است، پردازش فشرده لبه ای (intensive edge deployments) را در خود جای دهند. (پردازش لبه‌ای به معنی استقرار عملیات محاسباتی و ذخیره سازی در محلی‌ست که داده‌ها تولید می‌شوند و به طور ایده آل محاسبات و ذخیره‌سازی، در همان نقطه و محل انجام می‌شود).
پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی خنک کننده مایع
خنک کننده غوطه‌ور شده “Immersion cooling”
به طور سنتی، مراکز داده از سرد شدن هوای اتاق برای خنک نگه داشتن دمای سرورها و سایر دستگاه‌ها استفاده می‌کردند. با این حال، این روش خیلی کارآمد نیست. راه ایده آل برای بهبود راندمان خنک کننده یک تاسیسات، استفاده از دی الکتریک سیال “dielectric fluid” با طراحی حمام باز “open bath design” است. این کار استفاده از کانکتورهای فشار، مخازن و مهر و موم‌ها را از بین می‌برد. این فرآیند خنک سازی، انقلاب سبز در خنک کننده‌ها “green revolution cooling” نامیده می‌شود.
با استفاده از خنک کننده غوطه‌ور شده، قفسه رک به طور خاص طراحی شده است به طوری که سرورها به صورت عمودی در رک قرار می‌گیرند. مخزن غوطه ور‌شده، سرورها را در یک حمام دی الکتریک قرار می‌دهد و با استفاده از یک CDU، سیال یا مایع خنک کننده را به منظور حذف گرما به گردش در می‌آورد.
روش صفحات سرد “Cold-plates method”
صفحات سرد گرما را از مایع در جریان، با کمک تبادل حرارت از راه دور، به مایع دیگری منتقل می‌کنند، خنک سازی محلی را به زیرساخت‌ها ارائه می‌دهند. صفحات سرد لوله‌ای از یک صفحه آلومینیومی یا لوله مسی تشکیل شده است. این تکنیک در حفظ دمای پایین بسیار کارآمد و همچنین مقرون به صرفه است. لوله خنک کننده در مجاورت پایه دستگاه قرار می‌گیرد تا دستگاه را خنک نگه دارد.
تکنیک بسته خنک کننده میکروکانال “Microchannel Cooling Package Technique”
خنک کننده میکروکانال نوعی خنک کننده مایع مستقیم است که از صفحات سرد برای هدف قرار دادن مستقیم CPUها، GPUها و سایر ماژول‌های حافظه استفاده می‌کند. این راه حل بر روی پخش گرما تمرکز می‌کند. صفحات سرد گرما را از این دستگاه به داخل کانال‌های سیال کوچک پخش می‌کنند که سپس توسط یک مایع خنک‌کننده جاری، حذف می‌شوند. تماس نزدیک بین مایع خنک کننده و صفحات باعث می‌شود تا سرعت فوق العاده بالایی از حرارت حذف شود.
نتیجه
تکنیک‌های خنک کننده مایع ظاهراً هر روز به بازار می‌رسد زیرا نوآوری در این زمینه ادامه دارد. همانطور که در بالا توضیح داده شد، خنک کننده مایع بسیار کارآمدتر از تکنیک‌های خنک کننده با هواست، به خصوص وقتی صحبت از محیط‌های با چگالی بالا باشد.
به منظور دستیابی مقرون به صرفه، کارآمد، پربازده و آسان سیستم‌ها به خنک کننده‌ها، ارائه‌دهندگان باید از منحنی‌ها جلوتر باشند و از روش‌های خنک‌سازی سنتی به خنک‌سازی مایع روی آورند. خنک کننده مایع به طور موثرتری گرما را بر روی سطح همرفتی، توزیع می‌کند و امکان کاهش سرعت فن (آکوستیک) یا بالارفتن قدرت کل را فراهم می‌کند. به عبارت دیگر، کارآمدتر و اغلب بی‌صداتر است.