מהי הטמפרטורה הנכונה למים במערכות מקוררות נוזל?

מים הם חלק מרכזי במערכות קירור רבות של מרכזי נתונים. אך ככל שהצפיפות - ולפיכך הטמפרטורות - עולות, יש לשאול שאלות לגבי הטמפרטורות הנכונות של קירור המים של המערכות הללו. ככל שהשבבים המריצים שרתים הופכים צפופים וחזקים יותר, המפעילים מתמודדים עם שאלות לגבי האם להוריד את הטמפרטורה של מים הולכים לשבבים האלה, עד כדי כך שנצטרך להתחיל להתמקד יותר בקירור מערכות המים.

liquid cooling system

היסטורית, מרכזי נתונים נשמרו בסביבות 20 מעלות עד 22 מעלות, אבל קבוצות כמו האגודה האמריקאית למהנדסי חימום, קירור ומיזוג אוויר (ASHRAE) מייעצות לארגונים להגדיר את התרמוסטטים גבוה יותר במשך שנים. כתוצאה מכך, טמפרטורות מרכז הנתונים זוחלות לעלייה: חברת האם של פייסבוק Meta העלתה את הטמפרטורות שלה ל-29.4 מעלות, גוגל עלתה ל-26.6 מעלות, ומיקרוסופט פרסמה הנחיות המצביעות על כך שהטמפרטורות יכולות לעלות ל-27 מעלות. למרכזי נתונים טיפוסיים מדור קודם יש נקודות קביעת מים קרים בין 42-45 מעלות F (6-7 מעלות ). מתקנים שעברו אופטימיזציה של מערכות הקירור שלהם העלו בהצלחה את טמפרטורות המים הצוננים שלהם ל-50 מעלות F (10 מעלות) או יותר.

single-phase immersion liquid cooling

קירור תמיד היה הצרכן השני בגודלו של אנרגיה במרכז הנתונים לאחר עומס ה-IT, וזו היא בעיקר אנרגיה המשמשת לקירור כל המדיום להעברת החום - בין אם זה אוויר או נוזל. אז ככל שמבזבזים שם פחות אנרגיה, כך היעילות הכוללת של המתקן טובה יותר. התמונה משתנה ככל שהתעשייה נעה לעבר מרכזי נתונים מקוררים בעיקר באמצעות נוזלים, שבהם נוזל כמו מים מסתובב ישירות על הרכיבים המייצרים חום ומסיר חום. למים יש קיבולת תרמית גבוהה בהרבה מהאוויר, כלומר מרכזי נתונים יכולים לתמוך בשבבים בצפיפות גבוהה יותר ולהשתמש בפחות אנרגיה כדי לקרר אותם.

 chip liquid cooling

לנוזל העובר על מערכות נוזלים יש טמפרטורה גבוהה בהרבה מזו המצויה במערכות מים מצוננים, אך התעשייה עדיין לא קבעה את הגישה הטובה ביותר. במקביל, השבבים הופכים צפופים יותר ויותר, וטמפרטורות המים המסופקים למערכות אלו יורדות. מפעילי מרכזי נתונים הואשמו במשך זמן רב בזהירות יתר על ידי קירור יתר של מרכזי הנתונים המקוררים באוויר כדי להגן על חומרת ה-IT ולהימנע אפילו מהסיכון הפשוט ביותר של התחממות יתר של אולמות הנתונים. הצגת חשש רב מדי על קירור נוזלי מסכנת את אותה בעיה. טמפרטורות מים גבוהות יותר אומרות פחות אנרגיה בשימוש לקירור - מצוין עבור PUE - אך מסתכנת בהפעלת שבבים קרוב יותר לגבול התרמי שלהם.

two-phase immersion liquid cooling

אין טמפרטורה אופטימלית למים במערכות מקוררות נוזל, מכיוון שהטמפרטורה הטובה ביותר תשתנה בהתאם להגדרת המתקן". זה יהיה תלוי לחלוטין בסוג הקירור הנוזלי בו נעשה שימוש וכן בסביבה של מערכת הקירור הנוזלית. נמצא, סוג השבב וה-TDP שלו, כמו גם ניצול השבב. נראה כי טמפרטורות המים במערכות מקוררות נוזל כיום מתכנסות סביב 32 מעלות (89.6 מעלות פרנהייט) עבור מי מתקן - מה שמתואר כ"טוב איזון" בין יעילות מתקן, קיבולת קירור ותמיכה במגוון רחב של מערכות DLC. עם זאת, החברה מציינת שלעתים קרובות זה דורש תשתית נוספת של דחיית חום, או בצורה של אידוי מים או קירור מכני עבור שבבים בצפיפות גבוהה יותר.

Fully liquid cooled cabinet

מפעילים רבים כבר בחרו בטמפרטורות מים שמרניות מכיוון שהם משדרגים את המתקנים שלהם כדי לשלב שילוב של IT מקורר אוויר ונוזל. אחרים יתקינו מערכות DLC שאינן מחוברות לאספקת מים אך מקוררות אוויר באמצעות מאווררים ורדיאטורים גדולים. ככל שהשבבים נעשים חזקים יותר ותאבי כוח יותר, הפיזור הפנימי שצריך לקרות לבית מארז השבבים דורש מים קרים יותר כדי להיות מסוגלים עדיין לתמוך בקירור אמין של אותם שבבים.

 

אולי גם תרצה

שלח החקירה