Δυναμική της βιομηχανίας υγρής ψύξης κέντρων δεδομένων
Με την καινοτόμο ανάπτυξη τεχνολογιών όπως η τεχνητή νοημοσύνη, το cloud computing, τα μεγάλα δεδομένα και το blockchain, έφτασε η εποχή της επικοινωνίας 5G που χαρακτηρίζεται από υψηλή ταχύτητα, χαμηλή καθυστέρηση και μεγάλη συνδεσιμότητα. Καθώς η υποδομή πληροφοριών, τα κέντρα δεδομένων και ο εξοπλισμός επικοινωνίας φέρουν αυξανόμενο υπολογιστικό φορτίο, ενώ αυξάνονται και οι απαιτήσεις για υπολογιστική απόδοση.
Προκειμένου να ανταποκριθούν στις προκλήσεις της απόδοσης επεξεργασίας δικτύου, οι διακομιστές κέντρων δεδομένων και οι συσκευές επικοινωνίας βελτιώνουν συνεχώς τις δυνατότητες επεξεργασίας και την ενσωμάτωσή τους, με αποτέλεσμα τη συνεχή αύξηση της πυκνότητας ισχύος. Αυτές οι αλλαγές δεν επιφέρουν μόνο τεράστια προβλήματα κατανάλωσης ενέργειας, αλλά και υψηλότερες απαιτήσεις για ψυκτικό εξοπλισμό και τεχνολογία λόγω της υψηλής πυκνότητας θερμότητας. Η παραδοσιακή τεχνολογία ψύξης αέρα παρουσιάζει ένα εμπόδιο απέναντι σε σενάρια υψηλής πυκνότητας θερμότητας και η απόδοση απαγωγής θερμότητας δεν μπορεί πλέον να συμβαδίσει με την υπολογιστική απόδοση. Σε αυτό το πλαίσιο, η τεχνολογία υγρής ψύξης έχει προσελκύσει ευρεία προσοχή στη βιομηχανία λόγω της εξαιρετικά υψηλής ενεργειακής απόδοσης, της εξαιρετικά υψηλής πυκνότητας θερμότητας και άλλων χαρακτηριστικών. Η τεχνολογία υγρής ψύξης είναι ο μόνος τρόπος για να λυθούν οι προκλήσεις της πίεσης απαγωγής θερμότητας και της εξοικονόμησης ενέργειας. Όλο και περισσότερες εταιρείες χρησιμοποιούν την υγρή ψύξη ως τη θερμική λύση κέντρου δεδομένων για απαιτήσεις υψηλών επιδόσεων.
Η Highlander, μια εταιρεία υποβρύχιων κέντρων δεδομένων, έχει αναπτύξει μια εμπορική εγκατάσταση στα νερά κοντά στο νησί Χαϊνάν της Κίνας. Αυτό το σύστημα 1300 τόνων (1433 τόνων) βυθίστηκε 35 μέτρα κάτω από το νερό και χρησιμοποίησε τον ωκεανό για ψύξη. Η εταιρεία δήλωσε ότι η μονάδα μπορεί να επεξεργαστεί πάνω από 4 εκατομμύρια εικόνες υψηλής ευκρίνειας σε 30 δευτερόλεπτα, που ισοδυναμεί με 60000 παραδοσιακούς υπολογιστές που λειτουργούν ταυτόχρονα. Το Hailan Cloud ελπίζει να αναπτύξει τελικά 100 τέτοιες μονάδες στην τοποθεσία, κάτι που λέγεται ότι θα εξοικονομήσει 68.000 τετραγωνικά μέτρα γης, καθώς και 122 εκατομμύρια κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας και 105.000 τόνους γλυκού νερού ετησίως.
Ο επεξεργαστής Gaudi της Intel έχει σχεδιαστεί ειδικά για εκπαίδευση τεχνητής νοημοσύνης και διαφημίζεται ως «σαφή εναλλακτική» στην κορυφαία Nvidia στην αγορά. Ο επεξεργαστής Gaudi2 κυκλοφόρησε το 2022 για τον υπερυπολογιστή AI της Intel που κατασκευάστηκε για Stability AI, με τσιπ που κατασκευάζονται από την TSMC. Ο επιταχυντής Gaudi3 AI της Intel θα κυκλοφορήσει το 2024 και θα συνεργαστεί με την Vertiv για την ανάπτυξη διφασικής υγρής ψύξης. Αυτά τα συστήματα θα χρησιμοποιούν ένα αντλούμενο διφασικό σύστημα ψύξης (P2P) που στοχεύει στην αφαίρεση θερμότητας έως και 160 kW χρησιμοποιώντας νερό στους 17 βαθμούς C έως 45 βαθμούς C (62,6 βαθμοί F έως 113 βαθμούς F). Η εναλλακτική λύση για τα αερόψυκτα κέντρα δεδομένων μπορεί να φτάσει τους 35 βαθμούς C (95 βαθμούς F) και ένα θερμικό φορτίο έως και 40 kW. Η Vertiv δήλωσε ότι αυτά τα συστήματα δεν θα χρησιμοποιούν PFAS και οι κίνδυνοι για την υγεία που μπορεί να φέρει το PFAS εμποδίζουν την ανάπτυξη άλλων προϊόντων ψύξης δύο φάσεων.
Ο βρετανικός και σκανδιναβικός προμηθευτής Verne Global εισήγαγε υγρή ψύξη στο υπόγειο πάρκο του κέντρου δεδομένων τους στη Φινλανδία. Ο Verne συνεργάστηκε με την Dell και την Intel για την παροχή άμεσης υγρής ψύξης (DLC) για συστήματα που είναι εγκατεστημένα στο κέντρο δεδομένων Rock, που βρίσκεται σε μια πρώην στρατιωτική σήραγγα στο θεμέλιο της Poli, περίπου 200 χιλιόμετρα από το Ελσίνκι.
Η Infosys, μια ινδική εταιρεία υπηρεσιών πληροφορικής, υιοθέτησε υγρό ψύξης εμβάπτισης από τη Shell New Energy UK. Η εταιρεία σχεδιάζει να δημιουργήσει ένα ολοκληρωμένο προϊόν πράσινου κέντρου δεδομένων που θα βασίζεται στην πλατφόρμα Topaz AI της Infosys, που ψύχεται από ψυκτικό υγρό εμβάπτισης Shell (ένα μονοφασικό συνθετικό ψυκτικό εμβάπτισης). Η ανακοίνωση της Infosys αναφέρει ότι τα κέντρα δεδομένων αντιπροσωπεύουν περίπου το 1,5% της παγκόσμιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να αντιπροσωπεύουν το 1% της παγκόσμιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η γενετική τεχνητή νοημοσύνη αναμένεται να αυξήσει σημαντικά αυτή την ανάπτυξη και η Infosys ισχυρίζεται ότι η υγρή ψύξη μπορεί να βοηθήσει καθώς θα μειώσει τη χρήση ενέργειας. Η εταιρεία πιστεύει ότι η καθηλωτική ψύξη μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας των μελλοντικών συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης, αν και ο συνολικός αντίκτυπος περισσότερων συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης θα εξακολουθεί να είναι η αύξηση της ενέργειας. Συγκεκριμένα, η εταιρεία υποστηρίζει ότι η υγρή ψύξη μπορεί να μειώσει τη χρήση ενέργειας κατά 48%.
Επί του παρόντος, η τεχνολογία ψύξης αέρα είναι μια από τις πιο ώριμες και ευρέως χρησιμοποιούμενες λύσεις ψύξης στα κέντρα δεδομένων. Τα τελευταία χρόνια, στο πλαίσιο της πολιτικής «διπλού άνθρακα», ο δείκτης PUE των κέντρων δεδομένων μειώνεται συνεχώς και οι περισσότερες περιοχές απαιτούν η απόδοση χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας να μην υπερβαίνει το 1,25 και προωθούν ενεργά την αναβάθμιση και τον μετασχηματισμό των κέντρων δεδομένων. Με την ταχεία ανάπτυξη των διακομιστών, το πώς να μειώσετε περαιτέρω την κατανάλωση ενέργειας και να επιτύχετε την πράσινη ανάπτυξη των κέντρων δεδομένων έχει γίνει το επίκεντρο της προσοχής της βιομηχανίας.
