隨著數據中心計算能力的增加,冷卻需求也在增加。世界上一些最大的供應商開始尋求液體浸泡來保持他們的系統冷卻和工作。
自 COVID-19 大流行將數字化轉型推向世界上幾乎所有企業和個人的首要任務以來,已經過去了兩年。隨著世界對下一代技術的依賴不斷增加,創建、捕獲、復制和消耗的數據量也將增加,以滿足當今后數字社會的需求。
這些日益增長的數據需求的核心是數據中心——未來數字經濟的核心推動力。
從虛擬現實和增強現實到人工智能和自主機器人,未來的創新技術將繼續增加數據中心的功耗,從而增加服務器機架產生和散發的熱量。這就是為什么當今困擾數據中心的最大基礎設施挑戰之一是無法承受快速擴展的數據使用所產生的熱量。
數據中心過熱可能導致有害的停機時間、數據丟失、整個系統崩潰、對環境的威脅,甚至可能對運營商和訪客等構成安全威脅。而且由于大多數數據中心基礎設施的構建不是為了支持當今日益增長的互聯網使用量,因此對于運營商而言,尋找高效、可擴展的解決方案以保持其數據中心的涼爽和運行比以往任何時候都更加重要。
那么,數據中心可以采取哪些措施來確保其服務器不會過熱呢?
數據中心冰河時代
雖然第一個數據中心直到 1940 年代才建成,但它們的發展速度如此之快,以至于從世界上第一個數據中心的開發到現在已經感覺像數百萬年了。
在那個階段,早期的計算機和服務器機架產生的熱量很少,可以通過簡單地使用冷卻器和計算機房空調 (CRAC) 裝置來冷卻,以保持令人滿意的服務器機房空氣溫度。隨著服務器變得越來越大,越來越熱,運營商轉向更高效的解決方案,例如循環冷卻和再冷卻空氣的活動地板系統。
當今使用更大機架和服務器的數據中心通常使用基于空氣的熱通道/冷通道冷卻系統,其中冷空氣與熱空氣分離以形成對流系統,機柜基本上可以自行冷卻。但事實證明,即使這種方法在數據需求增加的情況下也已過時,并且對數據中心員工產生了新的影響,因為在服務器后部進行連接的員工很容易受到熱通道中高溫的影響,或者在寒冷中不舒服地發抖。走道。
與此同時,這些依靠商用空調系統將服務器和機架保持在最佳溫度的數據中心的噪音眾所周知,接近或超過旨在保護操作員的監管工作場所噪音限制。事實上,一些報告指出,數據中心的平均分貝水平在 75 到 95 分貝 (dB) 之間,而聯邦政府的工作場所標準是在一天 8 小時內的噪音水平為 85 dB 或更低。這對任何在數據中心逗留時間的人都構成明顯的職業危害,因為隨著時間的推移暴露在巨大的噪音中會導致耳鳴和累積暴露導致的聽力損失。
當我們展望完全實現明天的技術時,人們不得不質疑空氣冷卻是否足夠。
進入液浸冷卻
我們已經看到液體浸沒冷卻在起作用。汽車使用液體冷卻劑來保持電機運行,就像 PC 愛好者和游戲玩家使用液體冷卻來優化熱性能并增強其裝備的外觀一樣。甚至比特幣挖礦業務也采用了液體浸沒冷卻技術來啟用他們的硬件。
在這種方法中,服務器完全浸入液體冷卻劑中,液體冷卻劑流過服務器的熱組件以對其進行冷卻。
在數據中心領域,世界上一些最大的供應商開始展望液體浸入,以保持他們的系統冷卻和工作。不到一年前,微軟宣布它是第一家在生產環境中運行兩相浸沒式冷卻以降低功耗的云提供商,表示他們即使在需求高峰期也能保持服務器正常運行的能力增加了靈活性即使服務器負擔過重,也能確保正常運行時間。
液浸式冷卻還為訪問和在數據中心工作的人們創造了一個更安全、更受歡迎的環境。首先,通過將服務器浸入他們自己的溫度控制的充滿液體的容器中,個人不再需要適應極端的設施溫度,并且可以在可接受的工作場所條件下舒適地工作。
此外,液浸式冷卻系統的實施意味著操作員可以取消嘈雜的風扇,創造一個幾乎沒有任何聽力危害的安靜環境。
在宏觀層面上,液浸式冷卻還有助于最大限度地減少數據中心行業的環境足跡,因為它提供了一種有效的冷卻方法來擴展容量而不會消耗過多的電力。由于它圍繞服務器的所有組件循環,因此冷卻液可以捕獲所有服務器熱量,從而無需內部服務器風扇和過冷的房間。這降低了數據中心的電力需求和能源消耗,并最終減少了可能危害地球的熱量浪費。
只是冰山一角
事實是,我們只是在刮擦技術創新的表面。從自主技術的部署到增強現實虛擬世界,世界對云和數據的依賴將繼續飆升,數據中心的需求也將如此。
我預計,引領當今數據中心發展的技術領導者將繼續采用創新的解決方案來保持數據中心的涼爽和高效。我們已經看到數據中心出現在全球的海底,因此未來幾年我們將在行業內看到的轉型數量將是無限的。