A jövő hűtési igényei már itt vannak: Adatközpontok hűtése

Ahogy igyekszünk lépést tartani a legújabb trendekkel, néha egy-egy igazi iparági érdekességbe botlunk. Az adatközpontok, szerverparkok hűtési igénye nem újkeletű probléma, de a hűtési igények növekedése óriási. Az utóbbi évek bevett hűtési jógyakorlatát mutatjuk most be és abba is bepillantást nyújtunk, hogy mit tartogathat az adatközpontok számára a jövő. Csemegézz velünk az iparági érdekességekből!

Hogyan változott az adatközpontok hűtési igénye?

Ha megnézzük az elmúlt 10-15 év szerverszobáinak az elrendezését, nem nagyon találunk változást a szerverek erejének sűrűségében. Sokáig bőven elég volt klimatizálni a szerverszobát, esetlen CRAC-ot, azaz géptermi hűtési rendszert alkalmazni, hogy ellensúlyozzuk a szerverekből kiáramló hőt. Ezek a rendszerek addig működtek jól, amíg a szerverek 130 W-nál nagyobb teljesítményt nem alakítanak hővé.

Az utóbbi években azonban a szerverek erejének sűrűsége egy-egy polcon messze meghaladja az eddigi standardeket, amely meghozta egyben a teljesen új hűtési megoldások kidolgozásának igényét.

Mi okozza ezt az óriási hűtési igényt?

A Mesterséges Intelligencia (AI), az egyre népszerűbb e-sportok és gaming, a nagy teljesítményű számítógépek, 3D grafikák és az Internet of Things (IoT) mind egyre gyorsabb és komplexebb számítógépeket igényelnek. Gondoljunk csak a felhőszolgáltatások robbanásszerű elterjedésére, ahol a szolgáltatók már versengenek az ügyfelekért, amely arra kényszeríti őket, hogy minél hatékonyabban használják ki az adatközpontjaiban rendelkezésre álló helyet. Természetesen ez a megnövekedett teljesítmény nemcsak a hűtési igényben tükröződik, hanem a felvett elektromos áram mennyiségében is. Az IDC statisztikái alapján a szerverenként felvett elektromos áram globálisan átlagosan évi 9%-kal növekszik.

Egy ilyen nagyteljesítményű szervereket felsorakoztató adatközpont hűtésének a folyamatos menedzsmentje is kihívás. Az adatközpont felállítását egy nagyon alapos hőtervezés előzi meg, hogy optimalizálni tudják a szükséges hűtési igényeket. Ha nem megfelelő az elrendezés, akkor óriási összegekbe kerülhet a biztonságos hőmérséklet fenntartása. Majd folyamatosan monitorozzák a szerverek egészségét, áram- és hőfelvételét és az egész központ energiahatékonyságát, hogy amennyiben szükséges, azonnal be tudjanak avatkozni.

Hogyan történik egy adatközpont hűtése?

Az elmúlt években vált népszerűvé a hideg és meleg levegő fizikai elválasztása, amellyel jelentős energia spórolható meg. A lényege, hogy a friss, hideg levegő, amit a szerverek beszívnak, és a szerverekből kiáramló forró levegő közé valamilyen fizikai akadályt helyezzünk, így megakadályozzuk a kettő keveredését. Egy másik szintén a levegőt célzó hűtési módszer a polcokon történő hőelvonás, ahol a polcokba kerül beépítésre a kompresszor és a hűtőberendezés.

2018 óta szintén drámai növekedést tapasztaltunk a szerverek erejének sűrűségében, azaz gyakori a jobb, nagyobb teljesítményű számítógépek felsorakoztatása egymás mellett. Ezen csúcsteljesítményű adatközpontok egyre inkább feszegetik a léghűtés határát. Egyrészről a léghűtő rendszerek nem lesznek képesek megfelelni ezeknek az exponenciálisan megnövekedett hűtési igényeknek, másrészről az üzemeltetésük nem lesz gazdaságos. A szakértők szerint a chipek folyadékkal történő hűtése lehet majd a megfelelő megoldás.

Mi várható a jövőben?

A chipek hűtésére két fő irányba történnek a fejlesztések. Egyrészt közvetlenül a processzorokra helyezett lemezekkel, amelyek hőt vonnak el. Kivülről érkező hideg folyadékkal, amelyet a forró szerverek felmelegítenek, és vagy forrón távozik, vagy párologtatással adja le a hőt. Vízzel egy, más szigetelő folyadékkal két fázisban történne párologtatással. A másik, jóval futurisztikusabb módszer a teljes hardver dielektromos folyadékba történő szivárgásmentes merülő hűtése. Természetesen ez még csak a jövő, a szerverparkok hűtése egyelőre még léghűtéssel történik.

Forrás: https://datacenterfrontier.com/history-future-data-center-cooling/