Технологии охлаждения с погружением в жидкость – революция для отрасли ЦОД

29 сентября 2014 г. | Механиков Олег | Категория: Обсуждаем статью

Новое поколение систем жидкостного охлаждения может внести радикальные изменения в отрасль ЦОДов. Инновация срежет расходы провайдеров, но при этом снизит доходы производителей традиционных воздушных систем кондиционирования, поставщиков электроэнергии и даже менеджеров коммерческой недвижимости.

Такие прогнозы были сделаны в аналитическом докладе «Жидкостное охлаждение ИТ» (Liquid Cooled IT) исследовательской компании 451 Group.

Аналитики рассмотрели преимущества методов жидкостного охлаждения (в том числе, общего, прямого и косвенного с помощью жидкостей). Плюсы состоят в сокращениях расходов на электроэнергию, а также устранении шума и вибрации, которые вызывают сбои сервера. Метод позволяет точнее управлять циркуляцией тепла на объекте. В результате у планировщикам появляется гораздо больше вариантов для размещения серверов, а у операторов ЦОДов резкое снижаются расходы, потому что дата-центр становится менее громоздким, процессами теплообмена легче управлять и объект проще эксплуатировать.

Поскольку растет спрос на компьютеры высокой производительности и, как следствие, − запуск ресурсоемких приложений, требующих процессоров большой мощности (в первую очередь, для обработки BIG DATA), новые энергосберегающие технологии охлаждения для такого оборудования будут приобретать все большее значение,  при условии, что они сулят снижение затрат на энергоносители и выбросы углекислого газа.

Эндрю Донохью, аналитик по европейским исследованиям и научный руководитель отдела методов прямого охлаждения и экологически эффективных информационных технологий, отметил в отчете – спрос на подобные технологии может непосредственно повлиять на развитие направления жидкостного охлаждения. С его точки зрения, прямое жидкостное охлаждение сейчас считается узконишевым методом, но вполне способно превратиться в одну из самых влиятельных технологий в течение следующего десятилетия и произвести революцию в отрасли ЦОД.

«Интерес к жидкостному охлаждению растет со стороны операторов, предлагающих масштабируемые веб-услуги, − заявляет Донахью. – Такие операторы, как Google, Facebook и eBay, переписали свод правил для ЦОДов и узаконили менее консервативный подход к разработке и эксплуатации объектов». По мнению Донохью, этот интерес интернет-гигантов проложит путь для использования прямого жидкостного охлаждения другими операторами дата-центров.

Жидкостное охлаждение различается по типу циркуляции и способу использования теплоносителя в системе.

• Замкнутая система: жидкость-теплоноситель циркулирует по герметичному контуру, нагреваясь от источника тепла (сервера) и остывает в охлаждающем контуре.

• Незамкнутая система: в проточных системах, когда теплоноситель подается извне, он нагревается у источника тепла и направляется для охлаждения во внешнюю среду.

• Открытая система: нагревающийся объект помещен в контейнер с теплоносителем, который играет охлаждающую роль.

В докладе аналитиков 451 Group упоминается один из поставщиков систем охлаждения с помощью погружения в жидкость – компания Iceotope. Питер Хоптон, генеральный директор этой компании, так определил разницу между жидкостным охлаждением и традиционными системами – будучи пассивным для химического обмена и передачи электроэнергии жидкостное охлаждение с погружением само по себе требует гораздо меньше энергии.

«Мы используем составы для поглощения тепла, которые имеют в тридцать раз выше коэффициент теплового расширения, чем у воздуха, и его высокая вязкость означает, что мы можем легко выкачивать жидкость и передать с ней тепло в другое место», − объяснил Хоптон. Он подчеркивает, что дешевле и легче использовать жидкость для управления теплообменом и динамикой передачи энергии, чем пытаться построить аппаратное и программное обеспечение для контроля воздушного пространства всего дата-центра.

С точки зрения Хоптона, наибольший эффект технология жидкостного охлаждения окажет на рынок недвижимости: она экономит место и не требует мощных энергоносителей, в том числе на вентиляцию и очищение воздуха. «Когда процессоры погружены в жидкость, вам не нужно беспокоиться о поддержании серверов в разреженной атмосфере, поскольку у дыма и пыли нет никаких шансов добраться до оборудования. – дополняет Хоптон. – А без вентиляторов оборудование производит не больше шума, чем холодильник. Это означает, что вы можете создать ЦОД в любом месте. У компаний не будет никакой необходимости в специализированных серверных залах и не нужно будет платить тысячи долларов за квадратный метр для таких помещений. Дата-центры в будущем можно будет встроить куда угодно, в любое пространство».

Решение Iceotope представляет собой вычислительную серверную платформу с охлаждением при помощью жидкости. Она может быть выполнена в виде единого блока для суперкомпьютера, в виде множества серверных стоек либо масштабируемого решения для создания целиком дата-центра. Решение Iceotope представляет собой комбинацию стандартных  серверов, жидкостного охлаждения и собственных IP-систем в виде единого  масштабируемого решения   уровня Tier 3. Компания производит решение целиком от начала и  до конца. Это означает, что она производит и корпуса, и все модули, которые состоят из целого перечня вычислительных и телекоммуникационных узлов от таких производителей как AMD, Intel и Supermicro.

Решение Iceotope в среднем уменьшает затраты на охлаждение ЦОДа на 97%; энергопотребление падает на 20%, а общие расходы на ИТ-инфраструктуру сокращаются на 50%. Система работает бесшумно и может быть развернута в любой среде с доступом к энергии и воде – от городского бизнес-центра до отдаленной станции в пустынной местности.

Жидкостное охлаждение считается настолько перспективнымнаправлением, что в декабре 2012 года Intel запустила проект по разработке серверов, которые предусматривается устанавливать в охлаждающей ванне с минеральным маслом, которое не проводит электричество. Тестирование показало, что энергопотребление серверов в масле снизилось на 10–15%, а для охлаждения потребовалось на 90% меньше электроэнергии.

Дополнительную информацию можно найти на сайте www.iceotope.com 

Теги: Жидкостное охлаждение, Liquid Cooled