היכרות עם אפליקציית שרת הקירור הנוזלי
עם גל התשתיות החדשות, קצב הבנייה וההרחבה של מרכזי נתונים מואץ בהדרגה. על פי סקר שנערך על ידי הספר הלבן, נכון לסוף 2019, מספר מרכזי הנתונים בשימוש בפריסה ארצית גדל ב-28.6% בהשוואה לשנה, והיקף מרכזי הנתונים בהקמה גדל ב-30%, במיוחד בתחום ערים מדרגה ראשונה כמו בייג'ין, שנגחאי, גואנגג'ואו ושנג'ן, שבהן שיעור הצמיחה היה משמעותי.
הפיתוח המהיר של מרכזי נתונים גדולים במיוחד וספקי שטח לא מספיקים יאיץ את הגידול המהיר בצפיפות ההספק של ארונות בודדים, עם הספק ממוצע צפוי של 25kW עד 2025. צפיפות ההספק הגדלה במהירות מציבה דרישות גבוהות יותר לפיזור חום. על פי נתונים סטטיסטיים, בשנת 2019, מרכזי נתונים מסורתיים המיוצגים על ידי טכנולוגיה "מקוררת אוויר" צרכו כ-43% מהאנרגיה שלהם לקירור ציוד IT, וזה בעצם זהה לצריכת האנרגיה של ציוד IT עצמו (45%). ערך ה-PUE (מדד יעילות אנרגטי) הוא בדרך כלל מעל 1.4, מה שמצביע על כך שהפחתת צריכת החשמל של פיזור חום, שליטה בעלויות תפעול מרכזי הנתונים ובניית מרכזי נתונים ירוקים הפכו למשימות דחופות. מרכזי נתונים קוראים ל"מהפכת קירור".
מרכז נתונים לקירור נוזלים מתייחס למרכז נתונים המיישם טכנולוגיית קירור נוזלי וציוד כגון שרתי קירור נוזלים. בהשוואה לשרתים מסורתיים מקוררי אוויר, שיטת ייצוא החום של שרתי קירור נוזלים שונה. קירור נוזלי מתייחס לטכנולוגיה של שימוש בנוזל במקום באוויר כחומר קירור להחלפת חום לרכיבי חימום ולהסרת חום. שרת מקורר נוזל מתייחס לסוג של שרת שמחדיר נוזלים לשרת ומוציא את חום השרת באמצעות החלפה קרה וחמה. באופן כללי, התעשייה מחלקת קירור נוזלי לקירור ישיר וקירור עקיף. כיום, קירור ישיר מושג בעיקר באמצעות טכנולוגיית קירור נוזלי טבילה, אותה ניתן לחלק לשינוי פאזה וללא שינוי פאזה. קירור עקיף מושג בעיקר באמצעות טכנולוגיית קירור נוזלי פלטה קרה.
טכנולוגיית קירור נוזל טבילה היא טכניקת קירור המשתמשת בנוזל כתווך להעברת חום, טובלת את מכשיר החימום בנוזל ומנהלת חילופי חום באמצעות מגע ישיר. לנוזל יש אפקט מוליכות תרמית טוב יותר, פי 25 מאוויר, עם העברת טמפרטורה מהירה וטובה יותר, והוא יכול להשיג קירור יעיל של ציוד IT. בינתיים, בשל קיבולת החום הסגולית הגדולה של נוזלים, הטמפרטורה שלהם לא משתנה באופן משמעותי לאחר ספיגת כמות גדולה של חום, כך שניתן להגדיר את טמפרטורת המעבד.
בהשוואה למרכזי נתונים מסורתיים מקוררי אוויר, מרכזי נתונים מקוררים בנוזלים הסירו מערכות מיזוג אוויר ותשתיות מקוררות אוויר מתאימות, והוסיפו משאבות במחזור, מה שיכול לחסוך בעלויות הבנייה. שנית, בהשוואה למערכות מקוררות אוויר, מרכזי נתונים מקוררים בנוזלים יכולים לחסוך כ-30% מהאנרגיה, ולמעשה להפחית את יחס צריכת האנרגיה ולהוריד את ה-PUE (מדד יעילות האנרגיה של מרכזי נתונים) ל-1.05, העומדים בדרישות של מרכזי נתונים ירוקים. לבסוף, באותם תנאי פיזור חום, למשאבה ולמערכת נוזל הקירור המשמשים במערכת הקירור הנוזלי יש רעש נמוך יותר בהשוואה למערכות מיזוג אוויר מסורתיות.
מחקר, חקר ותרגול נערכים על טכנולוגיות ופתרונות שונים של קירור נוזלים. בהשוואה לטכנולוגיות קירור נוזלי אחרות, לקירור נוזלי טבילה יש מאפיינים של יעילות אנרגטית גבוהה, צפיפות גבוהה, אמינות גבוהה וזמינות גבוהה, מה שהופך אותו למתאים יותר לתרחישי יישומים של אמינות גבוהה במרכזי נתונים מחשוב ענן.
