Kostir Cold Plate Liquid Cooling Technology í upplýsingatækniiðnaðinum

Sem stendur samanstendur vökvakælitæknin sem notuð er í tölvuaflstöðvum aðallega af vökvakælingu á köldum plötum, úðavökvakælingu og dýfingarvökvakælingu.

 

Spray vökva kæling losar kælimiðilinn í formi úða á hitagjafa miðlarans, sem nær til hitaleiðni með uppgufun og frásog hita.

 

Vökvakæling í dýfingu felur í sér að sökkva öllum miðlara- eða miðlarahlutum algjörlega í kælivökva og dreifa hita með beinni snertingu. Í samanburði við vökvakælingu á köldum plötum, getur úða- og dýfingarvökvakælitækni náð meiri kælingu í tilfellum af mjög miklum aflþéttleika.

 

Hins vegar er tiltölulega flókið úða- og dýfakælitækni í vökvaformi í framkvæmd og viðhaldi, sem felur í sér meiri öryggis- og umhverfissjónarmið og krefst meiri fjárfestingar. Í samanburði við vökvakælingartækni með beinni snertingu, býður kaldplata vökvakæling eftirfarandi kosti:

 

 

I High Density: Háþéttni hnútuppsetning getur í raun aukið tölvugetu á hvern rekki

 

Með hraðri þróun tækni á borð við gervigreind, greiningu stórra gagna, sýndarvæðingu og afkastamikilli tölvuvinnslu, krefjast tölvuaflstöðvar í auknum mæli meiri tölvuafl. Hins vegar er takmörkuð burðargeta tölvuorkumiðstöðva, takmörkuð af byggingarrými og umhverfisreglum, orðið lykiláskorun. Aukning aflþéttleika á rekki hefur orðið mikilvæg aðferð til að sætta þetta mál.

 

▲ tölvuaflstöðvar

 

Árið 2022 fór orkunotkun fjórðu kynslóðar miðlaraörgjörva frá Intel yfir 350W á hvern örgjörva og GPU-tölvur NVIDIA fóru yfir 700W á hverja einingu, þar sem þéttleiki gervigreindarklasans náði almennt 50kW á rekki. Eins og er, styður aflþéttleiki á hverja rekki í náttúrulega loftkældum tölvuaflstöðvum venjulega aðeins 8-10kW. Að treysta eingöngu á hefðbundna loftkælitækni getur ekki lengur uppfyllt kæliþörf hnúta með háþéttni tölvunar. Þess vegna hefur það orðið sérstaklega mikilvægt að taka upp nýja kælitækni til að auka þéttleika hnútuppsetningar og auka tölvugetu á hvern rekki.

 

Kaldaplata fljótandi kælikerfið er áhrifarík kælitækni til að auka aflþéttleika rekki.

 

• Skilvirk kæliafköst: Vökvakælitækni með kalda plötu sameinar fljótandi kæliplötur náið við miðlarahnúta, fjarlægir hita beint og nær skilvirkri kælingu og gerir þar með meiri aflþéttleika kleift.
• Minni fótspor: Til viðbótar við skilvirka kælingu, hefur kaldplötu fljótandi kælitækni einnig minna fótspor. Náin samþætting fljótandi kæliplatna við hnúta miðlara sparar pláss, sem gerir tölvuaflstöðvum kleift að dreifa fleiri hnútum innan takmarkaðs rýmis, sem eykur enn frekar þéttleika tölvugetu.

 

 

II Mikil skilvirkni: Vökvakæling á hitagjafahliðinni bætir verulega kælingu miðlara

 

Vegna varmaflutningseiginleika lofts er kælivirkni loftkælingartækni takmörkuð. Lítil varmaleiðni lofts og næmi þess fyrir sveiflum í umhverfishita hafa veruleg áhrif á kælivirkni loftkælikerfa í háhitaumhverfi. Þar að auki er kælingargeta loftkælikerfa einnig takmörkuð af loftflæðishraða og loftrásaraðstæðum. Aftur á móti skarar fljótandi kælitækni, með meiri varmaflutningsskilvirkni og stöðugri kæliafköstum, fram úr í umhverfi með miklum kraftþéttleika og háum hita. Þess vegna eru fleiri tölvuaflstöðvar að skipta yfir í fljótandi kælitækni til að mæta vaxandi eftirspurn eftir tölvuafli.

 

▲ Köldplata fljótandi kælitækni

 

Vökvakælitækni með kaldplötu kemur í stað lofts fyrir kælivökva sem varmaflutningsmiðil og beinir kælivökvanum beint til hitamyndandi flísaeininganna. Með óbeinum snertingu við varmaflutning er hitinn sem myndast af flísunum leiddur í burtu, sem dregur úr hitastigi flísareininganna og eykur bæði kælivirkni þeirra og tölvuafköst.

 

• Sérstök varmageta vökva er mun meiri en lofttegunda, sem þýðir að magn varma sem frásogast/losar út á hverja hitaeiningu er mun meira en lofts, sem leiðir til verulegrar framförar í kælingu skilvirkni. Til dæmis er varmaflutningsskilvirkni vatns á hverja rúmmálseiningu 3.500 sinnum meiri en lofts, sem tekur í raun á kæliáskorunum sem sífellt þéttari netþjónar skapa.
• Að auki, með því að skipta út loftkælingu fyrir fljótandi kælingu, er þörf fyrir viftur eytt, sem dregur úr rekstrarorkunotkun alls kælikerfisins. Í einum dæmigerðum hnút, þar sem 80% af örgjörvanum og minni er þakið köldum plötum, er hægt að minnka kælingu PUE í 1,15 eða lægra. Þess vegna, samanborið við loftkælingu, býður fljótandi kæling meiri kæligetu fyrir einstaka flögur.

 

 

III Mikill áreiðanleiki: Vísindalega hönnuð atburðarás tryggja áreiðanlegan og stöðugan kerfisrekstur

 

Kælivökvinn í fljótandi kælikerfinu er einn af lykilþáttum þess að viðhalda eðlilegri starfsemi þess. Fagleg lekavarnarhönnun og rekstrarstjórnun skipta sköpum fyrir stöðugleika kælikerfa með vökva. Eftir margra ára þróun og umbætur hefur áreiðanleiki fljótandi kælingartækni með köldu plötum verið vel tryggð, með öryggisráðstöfunum eins og lekavarnarhönnun, fullu lekaeftirliti og bilanastjórnun sem veitir fjölhyrndar og alhliða bilunaráhættuvörn, sem tryggir að kerfisbúnaður starfar í öruggu og stöðugu umhverfi og verndar þannig bæði umhverfið og öryggi starfsmanna.

 

▲ fljótandi kælikerfi

 

Vökvakælikerfið með köldu plötunni notar þriggja stiga lekavarnarhönnun, sem tryggir engin lekatilvik á hnút, skáp og herbergisstigi.

 

• Hnútabotninn er að fullu lokaður, fær um að stýra og tafarlaust tæma hvers kyns leka, sem kemur í veg fyrir að þeir hafi áhrif á aðra hnúta.
• Skápurinn er búinn hraðtengjanlegum lekaúðahönnun og rafsegullokum fyrir sjálfvirka stjórn á kælivökva.
• Herbergið notar tvöfalda lykkjuhönnun, sem tryggir að einn skápsleki sé einangraður og hafi ekki áhrif á eðlilega notkun annarra skápa.

 

Kalda plötu fljótandi kælikerfið getur náð fullri lekavöktun. Allir skáparnir eru búnir þriggja stiga lekaskynjunargetu, sem veitir nákvæmar lekaviðvaranir.

 

• Hnútar nota kaðlahulsur á kafi í vatni til að greina leka og tilkynna þá til BMC (Board Management Controller) til að fylgjast með og gera viðvörun.
• Skápaskil eru búin ljóslekaskynjurum bæði við vatnsinntak og -úttak, með RMU (Ring Main Unit) vöktunarviðvörunum sem tilkynntar eru til netstjórnunarvettvangsins.
• Loft-vökvavarmaskiptir (vökvakælihurð) fylgist með vatnshæðum með flotskynjurum og tilkynningar eru tilkynntar til netstjórnunarvettvangsins í gegnum RMU.

 

 

IV Lítil orkunotkun: Nýstárleg orkusparandi tækni leiðbeinir grænni og kolefnislítil þróun í tölvuaflsstöðvum

 

Sem stórir orkuneytendur veita tölvuaflsstöðvar aðeins lítinn hluta af afli sínu til upplýsingatækniálags, þar sem meginorkunotkunin kemur frá kælikerfinu. Með því að skipta um viftur og loftkælingu fyrir kaldplötu fljótandi kælitækni, sem krefst ekki stöðugrar raforkunotkunar, er hægt að draga verulega úr heildarorkunotkun tölvuaflsstöðvarinnar og lækka PUE gildið verulega. Vökvakælitækni með köldu plötum, með röð orkusparandi tækni eins og köldu dreifingu, nákvæma hitastýringu, kælingu á heitu vatni og endurheimt úrgangshita, dregur verulega úr orkunotkun tölvuaflsstöðva og nær skilvirkri orkunýtingu.

 

▲ kraftstöðvar

 

Vökvakælitækni með köldu plötum veitir lághita kælivökva beint til varmamyndandi íhluta í gegnum köldu dreifingareininguna, gleypir fljótt og skilvirkt hitann sem myndast af netþjónum, styttir í raun hitaflutningsleiðina og bætir skilvirkni kælikerfisins.

 

• Í samanburði við hefðbundin loftkælikerfi, draga kaldplötu fljótandi kælikerfi úr þörfinni fyrir víðtæka loftkælingu, sem gerir nákvæma hitastýringu kleift og dregur verulega úr kæliorkunotkun tölvuaflstöðva.
• Að auki notar vökvakælitækni með köldu plötum heitvatnskælingu, þar sem hitastig úttaksvatns nær 55-60 gráðum, sem gerir náttúrulega kælingu allt árið um kring. Ennfremur, þar sem hitastig afturvatns fer yfir 55 gráður, gera há hitauppstreymi gæði endurheimt úrgangshita til endurnotkunar. Vökvakæling með heitu vatni dregur úr hitaútbreiðsluálagi kælikerfisins og endurheimt úrgangshita dregur úr heildarorkunotkun. Saman geta þau dregið verulega úr orkunotkun tölvuaflsstöðva. Fyrir utan minni orkunotkun kælikerfisins sjálfs hjálpar kaldplötu fljótandi kæling enn frekar við að lækka hitastig flísanna, sem leiðir til meiri áreiðanleika og minni orkunotkunar. Gert er ráð fyrir að heildarorkunotkun kerfisins minnki um það bil 5%.

 

 

V Auðvelt viðhald: Innbyggðir netþjónaskápar gera sjálfvirkt og skynsamlegt einfaldað viðhald

 

Með þróun tækni og aukinni eftirspurn stækka tölvuaflstöðvar í umfangi og umsóknar- og kerfisumhverfi þeirra verða flóknara og krefjast meiri mannafla og tækniaðstoðar til að tryggja stöðugleika og öryggi. Innbyggðir vökvakælingarskápar með köldu diski eru víða viðurkenndir á markaðnum fyrir kosti þeirra við hraða dreifingu og þægilegt viðhald.

 

▲ Innbyggður köldplata fljótandi kæliskápur

 

Vökvakældir miðlaraskápar ná sjálfvirku viðhaldi með núllsnúrum í gegnum þriggja rútu blindinnsetningarhönnun fyrir fljótandi kælivatnsrásina, aflgjafa og skiptinet, sem einfaldar viðhaldsferlið til muna og dregur úr bilunaráhættu.

 

• Eftir að hafa verið settur upp, prófaður og kembiforritaður á framleiðslulínunni er hægt að afhenda vökvakælda netþjónaskápa beint í gagnaver viðskiptavinarins, sem næst núlluppsetning á staðnum og minnkar afhendingarferilinn í nokkra daga.
• Aukahliðarleiðslur nota mát hönnun, með íhlutum sem eru forsmíðaðir í verksmiðjunni, sem útilokar þörfina fyrir suðu og skolun á staðnum, bætir skilvirkni um 50% og flýtir verulega fyrir dreifingu og virkjun.
• Ennfremur eru vökvakældir netþjónaskápar með vélfæraviðhaldi, sjálfvirkri auðkenningu á U-stöðu miðlara, samþættingu netstjórnunar þriðja aðila og skynsamlegri stjórnun, sem einfaldar viðhaldsferla á sama tíma og viðhaldsskilvirkni er bætt.

 

Með samþættri hönnun gera sjálfvirkt viðhald vökvakældra netþjónaskápa, skilvirk íhlutaskipti, hröð afhending skápa, skilvirka leiðsluhönnun og greindar viðhaldsgetu viðhald þægilegra, uppsetningu hraðar og rekstur skilvirkari, en dregur úr viðhaldskostnaði. og vinnuframlag. Þessir kostir gera vökvakælda netþjónaskápa að kjörnum vali fyrir áreiðanlegan rekstur og framtíðarþróun tölvuaflsstöðva.

 

 

VI Easy Retrofit: Sveigjanlegir rekstrarkostir styðja við uppfærslu og umbreytingu gamaldags gagnavera

 

Frammi fyrir hertum kröfum og stefnu um orkunotkun standa hefðbundnar tölvurafstöðvar frammi fyrir verulegum áskorunum. Til að mæta kröfum um orkusparnað og umhverfisvernd verða rekstraraðilar tölvurafstöðvar að gera skilvirkar ráðstafanir. Þar á meðal er endurnýjun loft í vökva, með umtalsverðri hagkvæmni, mikilli orkunýtingu og framúrskarandi afköstum, orðin raunhæf leið fyrir rekstraraðila tölvustöðvar til að laga sig að núverandi orkunotkunarkröfum og umhverfisáskorunum.

 

▲ fljótandi kælitækni

 

Með því að skipta um kæliaðferðir sumra eða allra netþjóna úr hefðbundinni loftkælitækni yfir í skilvirka fljótandi kælitækni, geta tölvuaflsstöðvar bætt orkunýtingu verulega, dregið úr PUE gildi og þar með dregið úr heildarorkunotkun. Þessi ráðstöfun hjálpar ekki aðeins til við að uppfylla kröfur um orkunotkun heldur eykur einnig kælingu miðlara skilvirkni, eykur tölvugetu og dregur úr vandamálum sem tengjast hávaða í viftu og loftrás, sem bætir stöðugleika og áreiðanleika netþjóna.

 

• Í fyrsta lagi býður kaldplötu fljótandi kælitækni upp á betri efnissamhæfni við hitamyndandi íhluti. Í vökvakælikerfi með köldu plötu, rennur kælivökvinn aðeins í gegnum leiðslur kalda plötunnar og snertir ekki beint móðurborð þjónsins og hitamyndandi íhluti. Þess vegna er engin þörf fyrir sérstaka efnishönnun fyrir móðurborðið og hitamyndandi íhluti. Þegar kælivökvinn er valinn þarf aðeins að huga að samhæfni þess við hringrásarleiðsluna og kalda plötuna. Þetta gerir kaldplötu fljótandi kælitækni sveigjanlegri og hentugur fyrir ýmsan netþjónabúnað án þess að þurfa miklar breytingar á vélbúnaði.
• Í öðru lagi er auðvelt að endurbæta kaldplötu fljótandi kælitækni. Þessi tækni breytir ekki upprunalegu formi miðlara móðurborðsins heldur breytir því í staðinn á meðan núverandi móðurborði er haldið áfram. Þessi breytingaaðferð gerir ekki aðeins kleift að taka í sundur og þægilega uppsetningu heldur býður hún einnig upp á betri hagkvæmni hvað varðar tækni, iðnað og stórframleiðslu. Þar sem það krefst ekki meiriháttar breytinga eða endurnýjunar á móðurborðinu er uppsetning og viðhald á kaldplötu fljótandi kælitækni einfaldari og þægilegri, en dregur jafnframt úr erfiðleikum við að auka framleiðslu í tækni og iðnaði. Aftur á móti krefst vökvakælingartækni venjulega hönnun sérhæfðra vökvakældra móðurborða til að mæta eiginleikum þess að fullu á kafi, sem án efa eykur bæði tækni- og framleiðslukostnað.

 

Með því að nýta þessa kosti, er fljótandi kælitækni með köldu plötum þægilegri og hagkvæmari í hagnýtum notkunum, sem gerir hana að ákjósanlegasta tækninni til að uppfæra og endurbæta gömul loft-í-vökva kælikerfi í tölvuaflstöðvum.