隨著數(shù)據(jù)中心計(jì)算能力的增加,冷卻需求也在增加。世界上一些最大的供應(yīng)商開始尋求液體浸泡來保持他們的系統(tǒng)冷卻和工作。
自 COVID-19 大流行將數(shù)字化轉(zhuǎn)型推向世界上幾乎所有企業(yè)和個人的首要任務(wù)以來,已經(jīng)過去了兩年。隨著世界對下一代技術(shù)的依賴不斷增加,創(chuàng)建、捕獲、復(fù)制和消耗的數(shù)據(jù)量也將增加,以滿足當(dāng)今后數(shù)字社會的需求。
這些日益增長的數(shù)據(jù)需求的核心是數(shù)據(jù)中心——未來數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心推動力。
從虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)到人工智能和自主機(jī)器人,未來的創(chuàng)新技術(shù)將繼續(xù)增加數(shù)據(jù)中心的功耗,從而增加服務(wù)器機(jī)架產(chǎn)生和散發(fā)的熱量。這就是為什么當(dāng)今困擾數(shù)據(jù)中心的最大基礎(chǔ)設(shè)施挑戰(zhàn)之一是無法承受快速擴(kuò)展的數(shù)據(jù)使用所產(chǎn)生的熱量。
數(shù)據(jù)中心過熱可能導(dǎo)致有害的停機(jī)時間、數(shù)據(jù)丟失、整個系統(tǒng)崩潰、對環(huán)境的威脅,甚至可能對運(yùn)營商和訪客等構(gòu)成安全威脅。而且由于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建不是為了支持當(dāng)今日益增長的互聯(lián)網(wǎng)使用量,因此對于運(yùn)營商而言,尋找高效、可擴(kuò)展的解決方案以保持其數(shù)據(jù)中心的涼爽和運(yùn)行比以往任何時候都更加重要。
那么,數(shù)據(jù)中心可以采取哪些措施來確保其服務(wù)器不會過熱呢?
數(shù)據(jù)中心冰河時代
雖然第一個數(shù)據(jù)中心直到 1940 年代才建成,但它們的發(fā)展速度如此之快,以至于從世界上第一個數(shù)據(jù)中心的開發(fā)到現(xiàn)在已經(jīng)感覺像數(shù)百萬年了。
在那個階段,早期的計(jì)算機(jī)和服務(wù)器機(jī)架產(chǎn)生的熱量很少,可以通過簡單地使用冷卻器和計(jì)算機(jī)房空調(diào) (CRAC) 裝置來冷卻,以保持令人滿意的服務(wù)器機(jī)房空氣溫度。隨著服務(wù)器變得越來越大,越來越熱,運(yùn)營商轉(zhuǎn)向更高效的解決方案,例如循環(huán)冷卻和再冷卻空氣的活動地板系統(tǒng)。
當(dāng)今使用更大機(jī)架和服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心通常使用基于空氣的熱通道/冷通道冷卻系統(tǒng),其中冷空氣與熱空氣分離以形成對流系統(tǒng),機(jī)柜基本上可以自行冷卻。但事實(shí)證明,即使這種方法在數(shù)據(jù)需求增加的情況下也已過時,并且對數(shù)據(jù)中心員工產(chǎn)生了新的影響,因?yàn)樵诜?wù)器后部進(jìn)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(fā)抖。走道。
與此同時,這些依靠商用空調(diào)系統(tǒng)將服務(wù)器和機(jī)架保持在最佳溫度的數(shù)據(jù)中心的噪音眾所周知,接近或超過旨在保護(hù)操作員的監(jiān)管工作場所噪音限制。事實(shí)上,一些報(bào)告指出,數(shù)據(jù)中心的平均分貝水平在 75 到 95 分貝 (dB) 之間,而聯(lián)邦政府的工作場所標(biāo)準(zhǔn)是在一天 8 小時內(nèi)的噪音水平為 85 dB 或更低。這對任何在數(shù)據(jù)中心逗留時間的人都構(gòu)成明顯的職業(yè)危害,因?yàn)殡S著時間的推移暴露在巨大的噪音中會導(dǎo)致耳鳴和累積暴露導(dǎo)致的聽力損失。
當(dāng)我們展望完全實(shí)現(xiàn)明天的技術(shù)時,人們不得不質(zhì)疑空氣冷卻是否足夠。
進(jìn)入液浸冷卻
我們已經(jīng)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(jī)運(yùn)行,就像 PC 愛好者和游戲玩家使用液體冷卻來優(yōu)化熱性能并增強(qiáng)其裝備的外觀一樣。甚至比特幣挖礦業(yè)務(wù)也采用了液體浸沒冷卻技術(shù)來啟用他們的硬件。
在這種方法中,服務(wù)器完全浸入液體冷卻劑中,液體冷卻劑流過服務(wù)器的熱組件以對其進(jìn)行冷卻。
在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,世界上一些最大的供應(yīng)商開始展望液體浸入,以保持他們的系統(tǒng)冷卻和工作。不到一年前,微軟宣布它是第一家在生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)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(wù)器正常運(yùn)行的能力增加了靈活性即使服務(wù)器負(fù)擔(dān)過重,也能確保正常運(yùn)行時間。
液浸式冷卻還為訪問和在數(shù)據(jù)中心工作的人們創(chuàng)造了一個更安全、更受歡迎的環(huán)境。首先,通過將服務(wù)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(yīng)極端的設(shè)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(tǒng)的實(shí)施意味著操作員可以取消嘈雜的風(fēng)扇,創(chuàng)造一個幾乎沒有任何聽力危害的安靜環(huán)境。
在宏觀層面上,液浸式冷卻還有助于最大限度地減少數(shù)據(jù)中心行業(yè)的環(huán)境足跡,因?yàn)樗峁┝艘环N有效的冷卻方法來擴(kuò)展容量而不會消耗過多的電力。由于它圍繞服務(wù)器的所有組件循環(huán),因此冷卻液可以捕獲所有服務(wù)器熱量,從而無需內(nèi)部服務(wù)器風(fēng)扇和過冷的房間。這降低了數(shù)據(jù)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(fèi)。
只是冰山一角
事實(shí)是,我們只是在刮擦技術(shù)創(chuàng)新的表面。從自主技術(shù)的部署到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)虛擬世界,世界對云和數(shù)據(jù)的依賴將繼續(xù)飆升,數(shù)據(jù)中心的需求也將如此。
我預(yù)計(jì),引領(lǐng)當(dāng)今數(shù)據(jù)中心發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者將繼續(xù)采用創(chuàng)新的解決方案來保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的涼爽和高效。我們已經(jīng)看到數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)在全球的海底,因此未來幾年我們將在行業(yè)內(nèi)看到的轉(zhuǎn)型數(shù)量將是無限的。