קירור נוזלי של מרכז הנתונים

עם הפיתוח של ה-5g, הדרישה למחשוב בעל ביצועים גבוהים וצפיפות גבוהה הולכת וגוברת, ובעיית צריכת האנרגיה במרכז הנתונים הופכת בולטת יותר ויותר.

אם פיזור החום גרוע, הטמפרטורה הגבוהה לא רק תפחית את יציבות העבודה של השבב, אלא גם תיצור מתח תרמי מוגזם עקב הפרש הטמפרטורה בין המודול לסביבה החיצונית, ומשפיעה על הביצועים החשמליים, תדירות העבודה, החוזק המכני. ואמינות השבב. שיעור הכשל של רכיבים אלקטרוניים גדל באופן אקספוננציאלי עם עליית טמפרטורת העבודה. על כל עלייה של 10 מעלות בטמפרטורה של אלמנט מוליך למחצה בודד, אמינות המערכת תופחת ב-50%.

שימוש בקירור נוזלי במקום קירור אוויר לקירור ציוד מחשבים הוא מהפכה טכנולוגית במרכז הנתונים העתידי. על פי המחקר והשווקים, עד 2023, שוק מרכזי הנתונים לקירור נוזלי העולמי יגיע ל-4.55 מיליארד דולר, עם קצב צמיחה שנתי מורכב של 27.7%.

היתרונות של קירור נוזלי:

1. החום שנלקח מאותו נפח נוזל הוא כמעט פי 3000 מזה של אותו נפח אוויר.

2. המוליכות התרמית של נוזל היא פי 25 מזו של אוויר.

3. באותה רמת פיזור חום, רמת הרעש של קירור נוזל נמוכה ב-20-35 dB מזו של קירור אוויר.

4. צריכת החשמל של מערכת קירור נוזלי היא בערך 30% - 50% פחות מזו של מערכת קירור אוויר.

מה שנקרא קירור נוזלי אינו אומר רק מים. זה מתייחס ללקיחת הנוזל בעל קיבולת חום סגולית גבוהה כאמצעי ההולכה כדי לקחת את החום שנוצר על ידי הציוד או השרת שלו ולקרר אותו. נכון לעכשיו, ישנם שלושה מצבי פריסה של טכנולוגיית קירור נוזלי, כלומר טבילה, פלטה קרה וריסוס.

צלחת קרה נוזלית:

לוח הקירור הנוזלי מקובע על מכשיר החימום הראשי של השרת, והחום נלקח על ידי הנוזל הזורם דרך הצלחת הקרה כדי להשיג את מטרת פיזור החום. קירור נוזלי פלטה קרה פותר את פיזור החום של מכשירים עם ייצור חום גדול בשרת, ורכיבי גוף קירור אחרים צריכים להסתמך על קירור אוויר. לכן, השרת עם קירור נוזלי בצלחת קרה נקרא גם שרת דו-ערוצי גז-נוזל. הנוזל של הצלחת הקרה אינו יוצר קשר עם המכשירים המקוררים, וצלחת הולכת החום משמשת באמצע להעברת חום, שיש לה בטיחות גבוהה.

ריסוס קירור נוזל:

הנוזל מאוחסן ונפתח בחלק העליון של השלדה. לפי המיקום והערך הקלורי של גוף החימום, מותר לנוזל הקירור לרסס את גוף החימום כדי להשיג את מטרת קירור הציוד. הנוזל המרוסס נמצא במגע ישיר עם המכשיר המקורר, בעל יעילות קירור גבוהה; עם זאת, כאשר הנוזל נתקל בחפצים בטמפרטורה גבוהה בתהליך הריסוס, הוא יתאדה, וטיפות הערפל והגז ייפלטו לחלק החיצוני של השלדה לאורך מרווח החורים של השלדה, וכתוצאה מכך ירידה בניקיון הסביבתי. של חדר המחשבים או ההשפעה על ציוד אחר.

קירור נוזל טבילה:

לטבול את גוף החימום ישירות בנוזל הקירור ולהסיר את החום שנוצר מהפעלת שרתים וציוד אחר על ידי הסתמכות על זרימת הנוזל. קירור נוזל טבילה הוא קירור נוזלי מגע ישיר טיפוסי. מכיוון שגוף החימום נמצא במגע ישיר עם נוזל הקירור, יעילות פיזור החום גבוהה יותר והרעש נמוך יותר.

בנוסף למרכז הנתונים המסורתי, עם כניסתו של עידן מחשוב הקצה, כ-20% ממרכזי הנתונים הקצה יאמצו גם טכנולוגיית קירור נוזלי. מרכז הנתונים עם מערכת קירור נוזלים יכול להחזיר את ההשקעה במערכת הקירור תוך שנתיים עד שלוש לאחר השלמתה, וניתן לראות בחשמל שנחסך בשלב מאוחר יותר כהכנסה שלו. וככל שמרכז הנתונים גדול יותר, כך ייטב.