דינמיקה של תעשיית הקירור הנוזלי של מרכזי הנתונים
עם הפיתוח החדשני של טכנולוגיות כמו בינה מלאכותית, מחשוב ענן, ביג דאטה ובלוקצ'יין, הגיע עידן תקשורת 5G המתאפיין במהירות גבוהה, זמן חביון נמוך וקישוריות גדולה. ככל שתשתית מידע, מרכזי נתונים וציוד תקשורת נושאים עומס מחשוב הולך וגובר, וגם הדרישות ליעילות המחשוב עולות.
על מנת לעמוד באתגרים של ביצועי עיבוד רשת, שרתי מרכזי נתונים והתקני תקשורת משפרים ללא הרף את יכולות העיבוד והאינטגרציה שלהם, וכתוצאה מכך לעלייה מתמשכת בצפיפות ההספק. שינויים אלו לא רק מביאים לבעיות צריכת אנרגיה עצומות, אלא גם דרישות גבוהות יותר לציוד קירור ולטכנולוגיה עקב צפיפות החום הגבוהה. טכנולוגיית קירור אוויר מסורתית מציגה צוואר בקבוק מול תרחישים של צפיפות חום גבוהה, ויעילות פיזור החום אינה יכולה עוד לעמוד בקצב היעילות החישובית. בהקשר זה, טכנולוגיית קירור נוזלי משכה תשומת לב נרחבת בתעשייה בשל יעילותה האנרגטית הגבוהה במיוחד, צפיפות החום הגבוהה במיוחד ומאפיינים נוספים. טכנולוגיית קירור נוזלים היא הדרך היחידה לפתור את האתגרים של לחץ פיזור חום ושימור אנרגיה. יותר ויותר חברות משתמשות בקירור נוזלי כפתרון התרמי של מרכז הנתונים לדרישת ביצועים גבוהים.
Highlander, חברת מרכזי נתונים תת-מימיים, פרסה מתקן מסחרי במים ליד האי היינאן, סין. מערכת זו של 1300 טון (1433 טון) הייתה שקועה 35 מטר מתחת למים וניצלה את האוקיינוס לקירור. החברה הצהירה שהמודול יכול לעבד למעלה מ-4 מיליון תמונות בחדות גבוהה ב-30 שניות, שווה ערך ל-60,000 מחשבים מסורתיים הפועלים בו זמנית. Hailan Cloud מקווה בסופו של דבר לפרוס 100 מודולים כאלה במקום, אשר אמורים לחסוך 68,000 מטרים רבועים של קרקע, כמו גם 122 מיליון קילוואט שעות חשמל ו-105,000 טון מים מתוקים בשנה.
מעבד גאודי של אינטל תוכנן במיוחד עבור אימון בינה מלאכותית ומוצג כ"אלטרנטיבה ברורה" ל-Nvidia המובילה בשוק. מעבד Gaudi2 הושק בשנת 2022 עבור מחשב העל AI של אינטל שנבנה עבור Stability AI, עם שבבים שיוצרו על ידי TSMC. מאיץ ה-AI Gaudi3 של אינטל יושק ב-2024, והוא ישתף פעולה עם Vertiv לפיתוח קירור נוזלי דו-פאזי. מערכות אלו ישתמשו במערכת קירור דו-פאזי שאוב (P2P) שמטרתה להסיר עד 160 קילוואט של חום באמצעות מים ב-17 מעלות צלזיוס עד 45 מעלות צלזיוס (62.6 מעלות פרנהייט עד 113 מעלות פרנהייט). הפתרון האלטרנטיבי למרכזי נתונים מקוררים באוויר יכול להגיע עד 35 מעלות צלזיוס (95 מעלות פרנהייט) ועומס חום של עד 40 קילוואט. Vertiv הצהירה כי מערכות אלו לא ישתמשו ב-PFAS, והסיכונים הבריאותיים ש-PFAS עלולים להביא מעכבים את הפיתוח של מוצרי קירור דו-פאזיים אחרים.
הספקית הבריטית והנורדית, Verne Global, הציגה קירור נוזלי בפארק מרכזי הנתונים התת-קרקעי שלהם בפינלנד. ורן שיתפה פעולה עם Dell ועם אינטל כדי לספק קירור נוזלי ישיר (DLC) למערכות המותקנות במרכז הנתונים Rock, הממוקם במנהרה צבאית לשעבר בסלע הפולי כ-200 קילומטרים מהלסינקי.
Infosys, חברת שירותי IT הודית, אימצה נוזל קירור טבילה מבית Shell New Energy UK. החברה מתכננת ליצור מוצר דטה סנטר ירוק משולב המבוסס על פלטפורמת Topaz AI של Infosys, מקורר באמצעות נוזל קירור טבילה Shell (נוזל טבילה סינתטי חד פאזי). ההודעה של Infosys מצביעה על כך שמרכזי נתונים מהווים כ-1.5% מייצור החשמל העולמי, ופליטת פחמן דו חמצני עשויה להוות 1% מייצור החשמל העולמי. בינה מלאכותית גנרטיבית צפויה להגביר משמעותית את הצמיחה הזו, ו-Infosys טוענת שקירור נוזלי יכול לעזור מכיוון שהוא יקטין חלק מהשימוש באנרגיה. החברה מאמינה שקירור סוחף יכול להפחית את צריכת האנרגיה של מערכות בינה מלאכותית עתידיות, אם כי ההשפעה הכוללת של יותר מערכות בינה מלאכותית עדיין תהיה עלייה באנרגיה. באופן ספציפי, החברה טוענת שקירור נוזלי יכול להפחית את השימוש באנרגיה ב-48%.
כיום, טכנולוגיית קירור האוויר היא אחד מפתרונות הקירור הבוגרים והנפוצים ביותר במרכזי נתונים. בשנים האחרונות, במסגרת מדיניות "הפחמן הכפול", מדד ה-PUE של מרכזי הנתונים הצטמצם באופן מתמיד, ורוב האזורים דורשים שיעילות ניצול החשמל לא תעלה על 1.25, ומקדמים באופן אקטיבי את השדרוג והשינוי של מרכזי הנתונים. עם הפריסה המואצת של שרתים, איך לצמצם עוד יותר את צריכת האנרגיה ולהשיג פיתוח ירוק של מרכזי נתונים הפך למוקד תשומת הלב של התעשייה.
