Primerjava petih tehnologij toplotnega upravljanja strežnika, enofazni DLC je učinkovitejši
Pred kratkim je na tehničnem predavanju, ki ga je organiziral DCD, tehnični strokovnjak Della dr. Tim Shedd v posebnem poročilu z naslovom "Primerjava zmogljivosti petih tehnologij toplotnega upravljanja strežnikov v podatkovnih centrih" razkril, da vodilne tehnologije hlajenja podatkovnih centrov vključujejo zračno hlajenje, enofazno potopno , dvofazno potopno, dvofazno neposredno hlajenje s tekočino Primerjava raziskav in testiranja enofaznega neposrednega hlajenja s tekočino (DLC, hladna plošča).
Do leta 2025 bo moč čipov CPE ali GPE na splošno dosegla do 500 W, umetna inteligenca in strojno učenje pa sta moč GPE dvignila na 700 W, s pričakovanimi 1000 W v bližnji prihodnosti. Še pomembneje pa je, da so ob povečani moči potrebne nižje temperature embalaže čipov in manjše temperaturne razlike, da se zagotovi normalno delovanje čipa. Bolj napredna kot je polprevodniška tehnologija, manjša je velikost tranzistorja in večji je tok uhajanja, ki eksponentno narašča s temperaturo. Zato je izziv sistemov toplotnega upravljanja še večji.
Pred nekaj leti, ko je bila TDP procesorja okoli 250 W, je teh pet tehnologij za upravljanje toplote lahko zagotovilo zelo učinkovito hlajenje za tipične omare podatkovnih centrov, kot je na primer namestitev 32 dvojnih 250 W strežnikov, nameščenih v omarico v omarah podatkovnih centrov. Pri strežniku 2U v omari je poročilo opazilo temperaturno razliko približno 26 stopinj med embalažo čipa in zrakom, ki teče skozi strežnik. Zato je povsem razumno vzdrževati temperaturo čipa okoli 51 stopinj s samo 25 stopinjami hladnega zraka. Na tej točki je učinkovitost zračnega hlajenja za en strežnik enakovredna enofaznemu potopnemu hlajenju.
Trenutno se je moč posameznega procesorja povečala na 350 W do 400 W, temperaturna razlika, ki je potrebna za odvajanje toplote s čipa v hladilno vodo v objektu, pa nenehno narašča. Podobno je za hlajenje nameščena omarica z 32 dvojnimi 350 W strežniki, nameščenimi v omaro. Temperaturna razlika med zrakom in embalažo čipa med zračnim hlajenjem (1U) presega 50 stopinj, kar pomeni, da ko je strežnik ohlajen s 25 stopinjami hladnega zraka, bo temperatura procesorja dosegla 75 stopinj in se približala meji delovne temperature procesor. Vidimo, da se je trenutna moč procesorja povečala na 350 W-400W, zračno hlajenje pa je zelo blizu dejanske meje, kar pomeni, da je običajno potreben hladnejši zrak, s čimer se poveča poraba energije za hlajenje.
V naslednjih dveh do treh letih se bo TDP procesorjev na splošno povečal na 500 W, zračno hlajenje pa se sooča s precejšnjimi izzivi, ki zahtevajo inovativne metode oblikovanja hladilnega telesa ali se zanašajo na večje velikosti, da se omogoči vstop več zraka v procesorje in njihovo hlajenje. Na tej točki temperaturna razlika med zračnim hlajenjem (1U), enofaznim potopnim hlajenjem in pakiranjem čipov presega 60 stopinj C; Dvofazno potopno hlajenje je še vedno učinkovito, temperaturna razlika pa se bo povečala na približno 34 stopinj; Razpon temperaturne razlike med dvofaznim DLC in enofaznim DLC (1 l/min) ni pomemben, približno 25 stopinj; Razpon temperaturne razlike enofaznega DLC (2 l/min) je manjši, približno 17 stopinj.
V primerjavi z drugimi štirimi metodami hlajenja podatkovnih centrov ima enofazno neposredno tekočinsko hlajenje (DLC) najvišjo toplotno učinkovitost in lahko zagotovi potencialni način za doseganje boljše trajnosti in izboljšanje učinkovitosti.
