Εισαγωγή της εφαρμογής διακομιστή υγρής ψύξης
Με την αύξηση των νέων υποδομών, ο ρυθμός της νέας κατασκευής και επέκτασης των κέντρων δεδομένων επιταχύνεται σταδιακά. Σύμφωνα με έρευνα που διεξήχθη από τη Λευκή Βίβλο, στα τέλη του 2019, ο αριθμός των κέντρων δεδομένων που χρησιμοποιούνται σε εθνικό επίπεδο αυξήθηκε κατά 28,6% από έτος σε έτος και η κλίμακα των κέντρων δεδομένων υπό κατασκευή αυξήθηκε κατά 30%, ιδίως σε πόλεις πρώτης βαθμίδας όπως το Πεκίνο, η Σαγκάη, η Γκουανγκζού και η Σενζέν, όπου ο ρυθμός ανάπτυξης ήταν σημαντικός.
Η ταχεία ανάπτυξη εξαιρετικά μεγάλων κέντρων δεδομένων και ανεπαρκών φορέων χώρου θα επιταχύνει την ταχεία αύξηση της πυκνότητας ισχύος των επιμέρους ντουλαπιών, με αναμενόμενη μέση ισχύ 25 kW έως το 2025. Η ταχέως αυξανόμενη πυκνότητα ισχύος δημιουργεί μεγαλύτερες απαιτήσεις για απαγωγή θερμότητας. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, το 2019, τα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων που αντιπροσωπεύονται από τεχνολογία «αερόψυξης» κατανάλωναν περίπου το 43% της ενέργειάς τους για ψύξη εξοπλισμού πληροφορικής, που είναι ουσιαστικά το ίδιο με την κατανάλωση ενέργειας του ίδιου του εξοπλισμού πληροφορικής (45%). Η τιμή PUE (Δείκτης Ενεργειακής Απόδοσης) είναι γενικά πάνω από 1,4, υποδεικνύοντας ότι η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας απαγωγής θερμότητας, ο έλεγχος του λειτουργικού κόστους των κέντρων δεδομένων και η κατασκευή πράσινων κέντρων δεδομένων έχουν καταστεί επείγουσες εργασίες. Τα κέντρα δεδομένων ζητούν μια «επανάσταση ψύξης».
Ένα κέντρο δεδομένων υγρής ψύξης αναφέρεται σε ένα κέντρο δεδομένων που εφαρμόζει τεχνολογία υγρής ψύξης και εξοπλισμό, όπως διακομιστές υγρής ψύξης. Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς αερόψυκτους διακομιστές, η μέθοδος εξαγωγής θερμότητας των διακομιστών υγρής ψύξης είναι διαφορετική. Η υγρή ψύξη αναφέρεται στην τεχνολογία της χρήσης υγρού αντί αέρα ως ψυκτικού μέσου για την ανταλλαγή θερμότητας για τα εξαρτήματα θέρμανσης και την απομάκρυνση της θερμότητας. Ένας διακομιστής με ψύξη υγρού αναφέρεται σε έναν τύπο διακομιστή που εγχέει υγρό στον διακομιστή και αφαιρεί τη θερμότητα του διακομιστή μέσω ανταλλαγής κρύου και θερμού. Σε γενικές γραμμές, η βιομηχανία χωρίζει την υγρή ψύξη σε άμεση ψύξη και έμμεση ψύξη. Επί του παρόντος, η άμεση ψύξη επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της τεχνολογίας υγρής ψύξης εμβάπτισης, η οποία μπορεί να χωριστεί σε αλλαγή φάσης και μη αλλαγή φάσης. Η έμμεση ψύξη επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της τεχνολογίας υγρής ψύξης ψυχρής πλάκας.
Η τεχνολογία ψύξης υγρού εμβάπτισης είναι μια τεχνική ψύξης που χρησιμοποιεί υγρό ως μέσο μεταφοράς θερμότητας, βυθίζει τη συσκευή θέρμανσης στο υγρό και πραγματοποιεί ανταλλαγή θερμότητας μέσω άμεσης επαφής. Το υγρό έχει καλύτερη θερμική αγωγιμότητα, 25 φορές μεγαλύτερη από αυτή του αέρα, με ταχύτερη και καλύτερη μεταφορά θερμοκρασίας και μπορεί να επιτύχει αποτελεσματική ψύξη του εξοπλισμού πληροφορικής. Εν τω μεταξύ, λόγω της μεγάλης ειδικής θερμοχωρητικότητας των υγρών, η θερμοκρασία τους δεν αλλάζει σημαντικά μετά την απορρόφηση μεγάλης ποσότητας θερμότητας, οπότε μπορεί να ρυθμιστεί η θερμοκρασία της CPU.
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά αερόψυκτα κέντρα δεδομένων, τα υγρόψυκτα κέντρα δεδομένων έχουν αφαιρέσει τα συστήματα κλιματισμού και την αντίστοιχη αερόψυκτη υποδομή και έχουν προσθέσει αντλίες κυκλοφορίας, οι οποίες μπορούν να εξοικονομήσουν κόστος κατασκευής. Δεύτερον, σε σύγκριση με τα αερόψυκτα συστήματα, τα υγρόψυκτα κέντρα δεδομένων μπορούν να εξοικονομήσουν περίπου το 30% της ενέργειας, μειώνοντας αποτελεσματικά την αναλογία κατανάλωσης ενέργειας και μειώνοντας το PUE (δείκτης ενεργειακής απόδοσης των κέντρων δεδομένων) στο 1,05, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις των πράσινων κέντρων δεδομένων. Τέλος, υπό τις ίδιες συνθήκες απαγωγής θερμότητας, η αντλία και το σύστημα ψυκτικού που χρησιμοποιούνται στο σύστημα υγρής ψύξης έχουν χαμηλότερο θόρυβο σε σύγκριση με τα παραδοσιακά συστήματα κλιματισμού.
Η έρευνα, η εξερεύνηση και η πρακτική διεξάγονται σε διαφορετικές τεχνολογίες και λύσεις υγρής ψύξης. Σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες υγρής ψύξης, η υγρή ψύξη εμβάπτισης έχει τα χαρακτηριστικά υψηλής ενεργειακής απόδοσης, υψηλής πυκνότητας, υψηλής αξιοπιστίας και υψηλής διαθεσιμότητας, καθιστώντας την πιο κατάλληλη για σενάρια εφαρμογών υψηλής αξιοπιστίας σε κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους.
