מהו הפתרון הטוב ביותר לצריכת אנרגיה במרכז הנתונים
בין 2016 ל-2020, כוח המחשוב של סין גדל ב-42% בממוצע בשנה, כאשר סך כוח המחשוב ב-2020 הגיע ל-135EFlops ועדיין שומר על קצב צמיחה מהיר של 55%. בעוד שכוח המחשוב גדל במהירות, הוא גם הביא לבעיות חדשות. ככל שהעומס החישובי גדל, גם צריכת החשמל המתקבלת עולה. אם ניקח לדוגמא את הדגם הגדול המאומן מראש בעולם GPT-3 כדוגמה, אימון בודד דורש כמות עצומה של כוח מחשוב, בערך 190000 קילוואט שעות חשמל, ומייצר 850000 טון של פחמן דו חמצני. זו לא הגזמה לתאר אותה כ"מפלצת צורכת חשמל".
PUE, המכונה גם יעילות ניצול חשמל, משמש למדידת היחס בין כל האנרגיה הנצרכת על ידי מרכז נתונים לבין האנרגיה הנצרכת בעומסי IT. זה נחשב לאינדיקטור חשוב להערכת היעילות האנרגטית של מרכז נתונים. ככל שערך ה-PUE קרוב יותר ל-1, כך צורך פחות אנרגיה על ידי ציוד שאינו IT, ורמת היעילות האנרגטית של מרכז הנתונים גבוהה יותר. נכון לעכשיו, ערך ה-PUE הממוצע של מרכזי נתונים גדולים בסין הוא 1.55, וערך ה-PUE הממוצע של מרכזי נתונים גדולים במיוחד הוא 1.46 בלבד.
מול ההזדמנות לעצב מחדש את הנוף התעשייתי בעזרת כוח מחשוב, מרכזי נתונים הם כבר צורך בלתי נמנע. האפשרויות המעטות הן לשפר את יעילות הספק המחשוב ולהפחית את צריכת האנרגיה. האם למצוא פתרונות קירור חדשים הפכה בהדרגה לנושא שעליו להתייחס במעלה הזרם והמורד של תעשיית המחשוב. שיטת הקירור המסורתית מסתמכת בעיקר על קירור אוויר, המשתמש באוויר כחומר הקירור כדי להעביר את החום הנפלט מלוח האם של השרת, המעבד וכו' למודול גוף הקירור, ולאחר מכן משתמש במאווררים או בקירור מיזוג האוויר כדי לפוצץ את החום. זו גם הסיבה העיקרית לכך שמערכת הקירור צורכת כמעט מחצית מהכוח במרכז הנתונים.
כאשר ערך ה-PUE היה מוגבל לחלוטין והמחשוב הירוק הפך לפופולרי בהדרגה, טכנולוגיית "קירור הנוזל" שנוסתה מאז שנות ה-80 הפכה במהירות למוקד חדש בתעשיות במעלה הזרם והמורד. למעשה, העיקרון של טכנולוגיית "קירור נוזלי" אינו מסובך. במילים פשוטות, הוא משתמש בנוזלי קירור של בידוד עם נקודת רתיחה נמוכה כגון שמן מינרלי ונוזל פלואור כחומרי קירור, ובאמצעות חילופי חום, החום של השרת נפלט, ומתפתח לתוכניות קירור שונות כגון פלטה קרה, ריסוס וטבילה.
לקירור אוויר יש תהליכים מורכבים, התנגדות תרמית כוללת גבוהה ויעילות העברת חום נמוכה, המגבילים מאוד את צפיפות הכוח החישובי של מרכזי נתונים ולעיתים מייצרים רעש משמעותי. טכנולוגיית קירור נוזלים לא רק חוסכת באנרגיה ובצריכה, אלא גם מפחיתה רעש וחוסכת מקום. צריכת החשמל הנדרשת לפיזור חום מופחתת ביותר מ-90% בהשוואה לפתרונות מסורתיים.
ניתן לראות שההופעה והיישום של טכנולוגיית קירור נוזלי פתרו במידה רבה את בעיות החישוב ופיזור החום. עם זאת, כמו טכנולוגיות חדשות רבות, גם לפתרונות קירור נוזליים יש חסרונות: עלויות ייצור גבוהות, דרישות מחמירות לסביבת חדר המחשבים של מרכז הנתונים ועלות שיפוץ גבוהה; קירור נוזלי הוא ללא ספק הבחירה הטובה ביותר מבין תוכניות פיזור חום שונות, אך הוא גם צריך לשקול את המגבלות של גורמים מעשיים.
