Раније је већина центара података користила расхладне хладњаке са ваздушним хлађењем за одвођење топлоте и обезбеђивање стабилне рачунарске снаге. Развој вештачке интелигенције захтева све већу рачунарску снагу, а топлота коју генеришу процесори расте. Ваздушно хлађен хладњак више није у стању да издржи оптерећење, тако да је течно хлађење постепено постало главни тренд.
Уз убрзање апликација вештачке интелигенције, да ли је хитна потражња за серверима са течним хлађењем?
Хитна потражња за системима за течно хлађење у вештачкој интелигенцији (АИ) је углавном због изузетно високих захтева за хардверским перформансама рачунарских задатака АИ, посебно у дубоком учењу, великој мрежној обуци и закључивању, где су интензитет рачунарства и потрошња енергије веома високи. .
Висока потражња за рачунарском снагом:АИ, посебно дубоко учење, захтева изузетно велику рачунарску снагу од хардвера, што резултира великом количином топлоте коју генерише хардвер током рада.
Дуготрајан рад са великим оптерећењем:Задаци вештачке интелигенције често захтевају дуготрајан рад са великим оптерећењем, а течно хлађење може ефикасније да расипа топлоту, обезбеђујући да се опрема не прегреје током дуготрајног рада.
Густина хардвера и минијатуризација:Системи за течно хлађење подржавају хардверске конфигурације веће густине, побољшавају искоришћеност простора и ефикасно управљају топлотом у ограниченим просторима.
Енергетска ефикасност и одрживост:Ефикасно одвођење топлоте система за течно хлађење помаже у смањењу потрошње енергије и угљеничног отиска центара података, побољшавајући одрживост.
Стога, са све већом потражњом за АИ рачунарством, технологија течног хлађења је постала једна од кључних технологија за обезбеђивање стабилног и ефикасног рада АИ хардвера, посебно у окружењима са великим оптерећењем, дуготрајним радом и великим дата центрима.
Који су облици течног хлађења?
·Директно течно хлађење (ДЛЦ):Овај метод користи расхладну течност за директан контакт са извором топлоте компоненти као што су ЦПУ и ГПУ сервера. Течност протиче кроз плочу за хлађење (измењивач топлоте) и директно апсорбује топлоту, а затим преноси топлоту на спољашњост система за хлађење кроз расхладни цевовод. Метода течног хлађења у великој мери побољшава ефикасност провођења топлоте и може ефикасно да одржи стабилност хардвера у рачунарским окружењима високе густине.
··Хлађење потапањем: Хлађење уроњавањем је процес потапања целог сервера или рачунарског хардвера у посебну изолациону течност. Ова течност може ефикасно да апсорбује и уклања топлоту без потребе за сложеним измењивачима топлоте. Системи за хлађење течним потапањем могу значајно повећати густину сервера док ефикасно управљају топлотом.
··Индиректно течно хлађење: У овој методи постоји измењивач топлоте између расхладне течности и хардвера сервера, где расхладна течност одузима топлоту и хардвер директно контактира измењивач топлоте. Овај метод је погодан за неке посебне сценарије примене где расхладна течност не долази директно у контакт са опремом, али и даље може ефикасно да спроводи топлоту.
Како постојећи центри података могу да подрже примену АИ сервера високе густине са течним хлађењем?
Да би подржали примену АИ сервера високе густине са течним хлађењем, постојећи центри података морају да прођу низ реновирања и оптимизације. Ова реновирања обично укључују прилагођавања физичких објеката, система за хлађење, снабдевања енергијом и конфигурације сервера. Следе главни захтеви и кораци:
1. Подешавање простора и распореда
Дизајн простора: Системи за хлађење течности обично захтевају наменске полице или просторе за инсталирање расхладних уређаја, као што су системи за дистрибуцију расхладне течности и плоче за хлађење. Постојећи центри података ће можда морати да поново планирају распоред рекова како би ефикасно интегрисали ове нове системе у постојеће објекте.
Конфигурација високе густине: АИ обично захтева кластер сервера велике густине, посебно ГПУ сервере. Да би се прилагодили овоме, центри података морају да обезбеде више простора у рековима или рекове веће густине за смештај додатне опреме за хлађење.
2. Интеграција технологије течног хлађења
Да би се прилагодили директном хлађењу, постојећи центри података морају да инсталирају интерфејсе за течно хлађење у сервере и рекове, и да обезбеде да је систем за хлађење течном водом компатибилан са традиционалним системима са ваздушним хлађењем.
3. Управљање енергијом и побољшање система хлађења
Снабдевање енергијом: Системи за хлађење течности могу бити ефикаснији од традиционалних система за климатизацију, али и даље захтевају додатну снагу да подрже проток расхладне течности, пумпе и опреме за размену топлоте. Због тога ће центри података можда морати да појачају напајање, УПС (непрекидно напајање) и резервне системе напајања како би осигурали стабилан рад система за хлађење.
Рекуперација и управљање топлотом: Течно хлађење помаже у ефикаснијем управљању топлотом јер је ефикасније од ваздушног хлађења и може пренети топлоту централније у систем за хлађење. За постојеће центре података, можда ће бити неопходно ојачати постројења за рекуперацију топлоте како би се распршена топлота поново користила, као што је за грејање канцеларијских просторија.
4. Аутоматизација и надзор система хлађења
Интелигентни систем за управљање хлађењем: Са применом течног хлађења, управљање расхладним системима ће постати сложеније. Центри података могу да примене интелигентне системе за управљање хлађењем засноване на сензорима и анализи података, који могу да прате температуру сервера, проток течности, притисак и друге параметре у реалном времену, аутоматски подешавају брзину и температуру расхладне течности како би осигурали најбољи ефекат хлађења.
Детекција цурења и безбедност: Системи за хлађење течностима морају имати свеобухватне мере за откривање цурења и заштитне мере. Постојећи центри података морају да примене сензоре за праћење цурења и предузму неопходне хитне мере како би избегли оштећење хардвера узроковано цурењем течности.
5. Усклађеност и утицај на животну средину
Захтеви усклађености: Системи за хлађење течности морају бити у складу са индустријским безбедносним стандардима, еколошким прописима и политикама коришћења чисте енергије. Дата центар треба да обезбеди да је систем за течно хлађење у складу са локалним захтевима за заштиту животне средине, пожара и грађевинских прописа.
Еколошка прихватљивост: У поређењу са традиционалним ваздушним хлађењем, системи за течно хлађење су енергетски ефикаснији и еколошки прихватљивији. Стога, усвајање течног хлађења може помоћи у побољшању енергетске ефикасности (ПУЕ) центара података и смањењу њиховог угљичног отиска.
6. Надоградња и проширење система
Компатибилност са постојећим системима: За постојеће центре података, потребно је обезбедити да је систем за хлађење течности компатибилан са постојећом ИТ опремом и системима напајања током процеса реновирања. Ако се ради о експанзији великих размера, можда ће бити потребно повећати капацитет расхладне инфраструктуре и ИТ инфраструктуре.
Постепена транзиција: Пошто увођење течног хлађења може захтевати време и улагања, може се размотрити постепена транзиција заменом рачунарских задатака или сервера високе густине у одређеним областима прво опремом за течно хлађење, а затим је у потпуности промовисати након што се систем стабилизује
Како оператери треба да планирају комбинацију ваздушно хлађених и течно хлађених сервера приликом изградње нових центара података?
Када конструишу нове центре података, оператери треба да планирају комбинацију ваздушно хлађених и течно хлађених сервера разумно на основу различитих типова оптерећења, захтева енергетске ефикасности, потреба за хлађењем и будућих фактора скалабилности. Ево неколико кључних разматрања и предлога за планирање:
1. Густина оптерећења и рачунарски захтеви
Рачунарски задаци велике густине (АИ, велики подаци, ГПУ интензивни задаци): За ове задатке су обично потребне ефикасније методе одвођења топлоте. Системи за течно хлађење (посебно директно хлађење течним флуидом, ДЛЦ) пружају боље ефекте управљања топлотом, ефикасно подржавају потребе рачунара високе густине и обезбеђују стабилан рад опреме. Стога, за сервере који носе задатке високог оптерећења као што су вештачка интелигенција, машинско учење и анализа великих података, препоручује се да се даје предност технологији течног хлађења.
Задаци мале до средње густине: За неке традиционалне апликације са малим оптерећењем и малом густином рачунара (као што су веб услуге, складиштење датотека, итд.), системи са ваздушним хлађењем су довољни да испуне захтеве и имају релативно ниске трошкове примене. Због тога се сервери са ваздушним хлађењем могу користити под овим оптерећењима.
2. Енергетска ефикасност и оперативни трошкови
Предности течног хлађења: Због своје веће ефикасности преноса топлоте, системи за течно хлађење могу ефикасније уклонити топлоту са сервера у поређењу са традиционалним системима за хлађење ваздуха, чиме се смањује оптерећење клима уређаја и традиционалне опреме за хлађење. Због тога системи за течно хлађење имају већу енергетску ефикасност и нижи ПУЕ (Енерги Усаге Еффициенци Ратио), што може значајно смањити оперативне трошкове дата центара, посебно за дугорочне оперативне циљеве.
Предности ваздушног хлађења: Системи за ваздушно хлађење имају мање почетне инвестиције и релативно једноставно одржавање и управљање, тако да за оптерећења са мање строгим захтевима енергетске ефикасности, системи за ваздушно хлађење могу бити исплативији. Нарочито у раним фазама центара података, коришћење система ваздушног хлађења може смањити трошкове изградње.
3. Скалабилност и флексибилност
Модуларни дизајн: Приликом изградње новог дата центра, може се узети у обзир модуларни дизајн, што подразумева постављање сервера са ваздушним и течним хлађењем у различитим зонама у складу са различитим типовима оптерећења и захтевима за хлађењем. На пример, пројектовање области са великом густином и великим оптерећењем као зона за хлађење течности, док пројектовање традиционалних области за обраду задатака ниске густине као зона са ваздушним хлађењем. Ово може задовољити потребе различитих рачунарских задатака без потребе за јединственим избором метода хлађења за цео дата центар.
Разматрања о скалабилности: Са растом АИ и рачунарски интензивних апликација, оптерећење центара података може да се промени. У почетној фази, мешовита конфигурација ваздушног хлађења и течног хлађења може се изабрати у складу са захтевом, а како се рачунарско оптерећење повећава, систем за течно хлађење се може постепено проширивати. Кроз флексибилан дизајн, начин хлађења се може прилагодити у складу са променама оптерећења у будућности.
4. Комбинација и колаборативни рад расхладних система
Ваздушно хлађење и течно хлађење раде заједно: У многим случајевима, ваздушно хлађење и течно хлађење нису потпуно супротни, они могу да раде заједно. На пример, у већини центара података, системи за течно хлађење се могу користити за хлађење рачунарске опреме високе густине као што су ГПУ-ови и АИ сервери, док се ваздушно хлађење користи за хлађење подручја опреме са малим оптерећењем. На овај начин, ваздушно хлађени систем може послужити као помоћни систем за хлађење течног система за хлађење, обезбеђујући укупну ефикасност контроле температуре дата центра.
Комбинација индиректног течног хлађења и директног течног хлађења: Приликом избора течног хлађења, може се узети у обзир и комбинација индиректног течног хлађења (ИЛЦ) и директног течног хлађења (ДЛЦ). Индиректно течно хлађење се обично користи за хлађење целог ваздуха у рачунарској соби, док се директно течно хлађење користи за специфичне сервере високих перформанси. Комбинација ова два може да оптимизује примену система течног хлађења и смањи ризике улагања.
5. Снабдевање енергијом и еколошка разматрања
Обновљиви извори енергије и зелени дата центри: Системи за хлађење течности могу значајно да побољшају енергетску ефикасност, смање употребу система за ваздушно хлађење и помогну центрима података да смање потрошњу енергије. Стога, приликом планирања комбинације течног хлађења и ваздушног хлађења, приоритет треба дати примени течног хлађења, посебно ако се центар података за рад ослања на обновљиве изворе енергије као што су соларна енергија и енергија ветра. Системи за хлађење течности могу ефикасније да користе ове изворе енергије.
Заштита животне средине и усклађеност: Системи за течно хлађење обично користе расхладну течност затворене петље, која не само да побољшава енергетску ефикасност већ и смањује утицај расхладних средстава на животну средину. Стога, када се суочавамо са еколошким прописима као што су РЕАЦХ или Ф-гас у Европи, течно хлађење може бити одрживији избор.
6. Разматрање инфраструктуре за хлађење и пратећих објеката
Конфигурација воденог и течног хлађења: Системи за хлађење течностима обично захтевају инфраструктурну подршку за водено хлађење или друге расхладне течности. Центри података треба да обезбеде поузданост извора воде током пројектовања, посебно у областима са недостатком воде где треба узети у обзир ефикасност система за циркулацију воде или коришћење обновљивих расхладних флуида.
Расхладне јединице и дистрибуција: Центрима података могу бити потребне додатне јединице за хлађење (као што су расхладни торњеви, измењивачи топлоте, пумпе за течност, итд.) за подршку система за хлађење течности. Приликом пројектовања потребно је размотрити како ефикасно интегрисати ове објекте и флексибилно прилагодити температуру целог дата центра при коришћењу ваздушног хлађења.
7. Тржишни трендови и технолошка еволуција
Прилагођавање будућих технологија: Брзи развој вештачке интелигенције и рачунарства високих перформанси захтева да центри података имају могућност флексибилног прилагођавања. Континуирана зрелост и смањење трошкова технологије течног хлађења могу је учинити маинстреамом у будућности, док ваздушно хлађење може и даље задржати своју позицију у неким апликацијама мале густине. Због тога би дата центри приликом конструисања требало да узму у обзир будуће технолошке трендове и изаберу решења за хлађење која су погодна за дугорочне планове развоја.
8. Предлози за укупно планирање
Почетна фаза: Препоручљиво је дати приоритет употреби ваздушно хлађених система и резервисати простор и интерфејсе за могуће увођење система течног хлађења у будућности. На пример, резервисање интерфејса цевовода за течно хлађење приликом пројектовања рекова или дизајнирање модуларних рекова који омогућавају замену или надоградњу система за хлађење по потреби у будућности.
Подручје велике густине: За будуће серверске области велике густине (као што су ГПУ сервери, АИ собе за обуку, итд.), области за хлађење течном материјом могу се планирати како би се испунили њихови високи захтеви за расипање топлоте уз смањење губитка енергије.
Флексибилна комбинација: У зависности од оптерећења и задатка, може се усвојити шема хлађења која комбинује ваздушно и течно хлађење како би се постигла највећа оперативна ефикасност и уштеде енергије.
Popularne oznake: систем за течно хлађење у централи података за аи, Кина, добављачи, произвођачи, фабрика, прилагођени, бесплатни узорак, направљени у Кини
