Dinamika industrije tekočinskega hlajenja podatkovnih centrov
Z inovativnim razvojem tehnologij, kot so umetna inteligenca, računalništvo v oblaku, veliki podatki in veriga blokov, je nastopila doba komunikacije 5G, za katero so značilne visoke hitrosti, nizke zakasnitve in velika povezljivost. Podatkovni centri in komunikacijska oprema kot informacijska infrastruktura prenašajo vse večjo računalniško obremenitev, naraščajo pa tudi zahteve po računalniški učinkovitosti.
Da bi se soočili z izzivi zmogljivosti omrežne obdelave, strežniki podatkovnih centrov in komunikacijske naprave nenehno izboljšujejo svoje zmogljivosti obdelave in integracije, kar ima za posledico nenehno povečevanje gostote moči. Te spremembe ne povzročajo le velikih težav s porabo energije, ampak tudi višje zahteve za hladilno opremo in tehnologijo zaradi visoke toplotne gostote. Tradicionalna tehnologija zračnega hlajenja predstavlja ozko grlo pri scenarijih visoke toplotne gostote, učinkovitost odvajanja toplote pa ne more več slediti računalniški učinkovitosti. V tem kontekstu je tehnologija tekočinskega hlajenja pritegnila široko pozornost v industriji zaradi svoje ultra visoke energijske učinkovitosti, ultra visoke toplotne gostote in drugih značilnosti. Tehnologija tekočega hlajenja je edini način za reševanje izzivov tlaka odvajanja toplote in varčevanja z energijo. Vse več podjetij uporablja tekočinsko hlajenje kot toplotno rešitev podatkovnega centra za visoke zahteve glede zmogljivosti.
Highlander, podjetje za podvodne podatkovne centre, je postavilo komercialni objekt v vodah blizu otoka Hainan na Kitajskem. Ta 1300 ton (1433 ton) težak sistem je bil potopljen 35 metrov pod vodo in je za hlajenje uporabil ocean. Podjetje je navedlo, da lahko modul obdela več kot 4 milijone slik visoke ločljivosti v 30 sekundah, kar ustreza 60.000 tradicionalnim računalnikom, ki delujejo hkrati. Hailan Cloud upa, da bo na koncu postavil 100 takšnih modulov na lokacijo, kar naj bi prihranilo 68.000 kvadratnih metrov zemlje, pa tudi 122 milijonov kilovatnih ur električne energije in 105.000 ton sveže vode na leto.
Intelov procesor Gaudi je zasnovan posebej za usposabljanje z umetno inteligenco in se oglašuje kot "jasna alternativa" vodilni Nvidii na trgu. Procesor Gaudi2 je bil predstavljen leta 2022 za Intelov superračunalnik z umetno inteligenco, zgrajen za Stability AI, s čipi, ki jih proizvaja TSMC. Intelov pospeševalnik umetne inteligence Gaudi3 bo predstavljen leta 2024 in bo sodeloval z Vertivom pri razvoju dvofaznega tekočinskega hlajenja. Ti sistemi bodo uporabljali črpalni dvofazni (P2P) hladilni sistem, katerega namen je odstraniti do 160 kW toplote z uporabo vode pri 17 stopinj C do 45 stopinj C (62,6 stopinj F do 113 stopinj F). Alternativna rešitev za zračno hlajene podatkovne centre lahko doseže do 35 stopinj C (95 stopinj F) in toplotno obremenitev do 40 kW. Vertiv je izjavil, da ti sistemi ne bodo uporabljali PFAS, zdravstvena tveganja, ki jih lahko povzroči PFAS, pa ovirajo razvoj drugih dvofaznih hladilnih izdelkov.
Britanski in nordijski dobavitelj Verne Global je uvedel tekoče hlajenje v svojem podzemnem podatkovnem centru na Finskem. Verne je sodeloval z družbama Dell in Intel pri zagotavljanju neposrednega tekočinskega hlajenja (DLC) za sisteme, nameščene v podatkovnem centru Rock, ki se nahaja v nekdanjem vojaškem tunelu v skalni podlagi Poli približno 200 kilometrov od Helsinkov.
Infosys, indijsko IT storitveno podjetje, je sprejelo potopno hladilno tekočino družbe Shell New Energy UK. Podjetje namerava ustvariti integriran izdelek zelenega podatkovnega centra, ki bo temeljil na Infosysovi platformi Topaz AI, hlajen s potopnim hladilnim sredstvom Shell (enofazno sintetično potopno hladilno sredstvo). Infosysova objava navaja, da podatkovni centri predstavljajo približno 1,5 % svetovne proizvodnje električne energije, emisije ogljikovega dioksida pa lahko predstavljajo 1 % svetovne proizvodnje električne energije. Pričakuje se, da bo generativna umetna inteligenca znatno povečala to rast, Infosys pa trdi, da lahko tekočinsko hlajenje pomaga, saj bo zmanjšalo porabo energije. Podjetje verjame, da lahko potopno hlajenje zmanjša porabo energije prihodnjih sistemov umetne inteligence, čeprav bo splošni učinek več sistemov umetne inteligence še vedno povečanje energije. Natančneje, podjetje trdi, da lahko tekoče hlajenje zmanjša porabo energije za 48%.
Trenutno je tehnologija zračnega hlajenja ena najbolj zrelih in široko uporabljenih rešitev hlajenja v podatkovnih centrih. V zadnjih letih se je v skladu s politiko "dvojnega ogljika" indeks PUE podatkovnih centrov nenehno zniževal in večina regij zahteva, da učinkovitost izrabe električne energije ne sme presegati 1,25, ter aktivno spodbujajo nadgradnjo in preoblikovanje podatkovnih centrov. S pospešenim uvajanjem strežnikov je postalo središče pozornosti industrije, kako dodatno zmanjšati porabo energije in doseči zeleni razvoj podatkovnih centrov.
