Sunucu sıvı soğutma teknolojisinin yurt içi ve yurt dışı gelişim durumlarının araştırılması
Mikroelektronik ve elektrikli ekipmanların verimli ısı dağılımı her zaman modern ısı transfer teknolojisinin ana uygulamalarından biri olmuştur.
[1]. Elektronik işleme çiplerinin entegrasyonu giderek artıyor, ancak hacim küçülüyor ve küçülüyor. CPU üretim süreci, ana akım çağ olarak 65 nanometreden 32 nanometreye taşındı ve GPU, yüksek ısı akışına neden olan 28 nanometre dönemine girdi. Yoğunluğun ısı yayılımı problemi
[2]. CPU çipinin ısı çıkışı, birkaç yıl önce 1 Yi'nin yaklaşık 105 W/m2'sinden şimdi 1 Yi'nin yaklaşık 106 W/m2'sine yükseldi.
[3]. Isı dağılımı zayıfsa, üretilen aşırı yüksek sıcaklık sadece çipin çalışma kararlılığını azaltıp hata oranını artırmakla kalmayacak, aynı zamanda modülün iç ve dış ortamı arasındaki aşırı sıcaklık farkı nedeniyle aşırı termal strese neden olacaktır. , çipin elektrik performansını etkiler. Çalışma frekansı, mekanik mukavemet ve güvenilirlik. Araştırma ve pratik uygulamalar, çalışma sıcaklığındaki artışla elektronik bileşenlerin arıza oranının katlanarak arttığını göstermiştir.
[4]. Tek bir yarı iletken bileşenin sıcaklığı her 10 santigrat derece arttığında, sistemin güvenilirliği %50 oranında azalacaktır. Yüksek sıcaklık elektronik bileşenlerin performansı üzerinde çok zararlı bir etkiye sahip olabileceğinden, örneğin yüksek sıcaklık yarı iletkenlerin bağlantısını tehlikeye atabilir, devrenin bağlantı arayüzüne zarar verebilir, iletkenin direncini artırabilir ve mekanik stres hasarı oluşturabilir, araştırmalar gösteriyor. %55'ten fazla Elektronik ekipmanın arıza modu aşırı sıcaklıktan kaynaklanır
[5]. Sunucu doğduğundan beri, sistem ısı dağılımı her zaman gelişimiyle birlikte olmuştur ve ortadan kaldırılamaz. Çoğu yaygın sunucu, makineyi soğutmak için soğuk havaya güvenir. Süper bilgisayarların gelişmesiyle birlikte çip entegrasyonu ve bilgi işlem hızı artmaya devam ediyor, enerji tüketimi de artıyor ve ısı dağılımı sorunu giderek daha fazla öne çıkıyor. Geleneksel hava soğutmalı ısı dağıtma yöntemi, tek fazlı sıvının konvektif ısı transfer yöntemine dayanan doğrudan ısı transfer yöntemidir ve cebri hava soğutma yöntemi, yalnızca ısı akışı yoğunluğu en fazla olan elektronik cihazlar için kullanılabilir. 10W/cm2 ve ısı akısı yoğunluğunun 10W/cm2'den büyük olduğu görülüyor. Güçsüz.
Son yıllarda, yerel bilişimin gelişimi giderek daha olgun hale geldi ve bilgi sistemi altyapısına - veri merkezi teknolojisine daha yüksek gereksinimler getirildi. Veri merkezi için işlenmesi gereken veri miktarı arttıkça veri merkezinin ölçeği de artmaktadır.
Veri işleme iş talebinin patlayıcı büyümesi ve bilgisayar ve ağ teknolojisinin hızlı gelişimi ile bankacılık, sigorta, menkul kıymetler ve diğer finans endüstrileri, ulaşım, tıp ve sağlık ve diğer büyük şirketler ve devlet kurumları gibi büyük şirketler art arda birçok veri oluşturmuştur. merkezler. Veri hizmetlerinin ve BT teknolojisinin talepleri tarafından yönlendirilen ülkem's veri merkezi inşaatı artık hızlı bir gelişme dönemine girdi ve her yerde bulut bilgi işlem merkezleri ve veri merkezleri ortaya çıktı.
Mevcut ana soğutma yöntemi hava soğutma olduğundan, büyük bir veri merkezi, büyük miktarda elektrik faturası anlamına gelir. Veri merkezlerinin inşası ile birlikte veri merkezlerinin devasa enerji tüketimi toplumdaki çeşitli sektörlerin de ilgisini çekmiştir. Örneğin 2013 yılında Çin'deki veri merkezlerinin sayısı yaklaşık 45.000 ve yıllık güç tüketimi yaklaşık 20 milyar kwh idi; 2020 yılına kadar Çin'deki veri merkezlerinin sayısının 80.000'i, yıllık güç tüketiminin ise 40 milyarı geçmesi bekleniyor. Kilowatt saat (veri kaynağı: ICTresearch).
Çin'de milyonlarca hatta on milyonlarca dolarlık elektrik işletme maliyeti olan sayısız büyük ölçekli veri merkezi var ve veri merkezleri güç tüketen&"dipsiz çukurlar" haline geldi.&alıntı; Mevcut veri merkezlerinin enerji verimlilik oranı yüksek değildir.
Bunun nedeni, ilgili bilgi işlem teknolojisi, güç kaynağı teknolojisi ve soğutma teknolojisinin hepsinin tarihten evrimleşmiş olmasıdır. Geleneksel veri merkezi tasarımı performansın peşindeyken, yeni nesil veri merkezleri, günümüzün' enerji kıtlığı ve enerji maliyetlerinde hızlı artış koşullarında, enerji verimliliğini (PUE), yani veri merkezi enerji kullanımını takip etmelidir. . Giderek daha fazla ısınan küresel iklim, giderek sıkılaşan enerji ve artan enerji maliyetleri göz önüne alındığında, veri merkezinin yüksek enerji tüketimi departmanı, enerji tüketimini azaltmada, kaynak kullanımını iyileştirmede ve maliyet tasarrufu sağlamada ciddi zorluklarla karşı karşıyadır. Giderek daha fazla veri merkezi yöneticisinin ve BT satıcısının ilgisi, gelecekte veri merkezlerinin geliştirilmesinde kaçınılmaz bir eğilim haline geldi. İlgili ulusal makamlar, veri merkezlerinde enerji tüketimi yönetimi konusuna giderek daha fazla önem veriyor. 2013 yılının başında,&"Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, Kalkınma ve Reform Komisyonu, Arazi ve Kaynaklar Bakanlığı, Elektrik Düzenleme Komisyonu ve Enerji İdaresi: Veri Merkezlerinin İnşası ve Düzeni Hakkında Yönlendirici Görüşler&] alıntı; (Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı Unicom, 2013, sayfa 13) çok özel gereksinimler ortaya koydu , Veri merkezi lokasyonunun genel planlanmasını teşvik etmek ve kaynakları ve çevresel faktörleri dikkate almak, kaynakların yoğun kullanımını teşvik etmek ve seviyeyi iyileştirmek gereklidir. enerji tasarrufu ve emisyon azaltımı; Yeni nesil yeşil veri merkezlerinin gereksinimlerini karşılamak için ilgili standartları getirmek, bilgisayar odasındaki soğuk ve sıcak hava akışlarının yerleşimini optimize etmek ve hassas hava beslemesini benimsemek, İşletme maliyetlerini azaltmak için ısı kaynaklarının hızlı soğutulması gibi önlemler. yeni inşa edilen büyük ölçekli veri merkezlerinin PUE değerinin, yani veri merkezinin enerji kullanım oranının 1.5'in altına ulaşmasını sağlamak ve PUE değerini düşürmeye çalışmak için bilgisayar odası inşaatı, ana ekipman seçimi vb. dönüşümden sonra veri merkezinin altına 2.
Günümüzde veri merkezlerinde yaygın olarak kullanılan yeni raf tipi sunucuların ve blade sunucuların ısı yoğunluğu yıldan yıla artmaktadır. Hava soğutma teknolojisini kullanan geleneksel klima sistemleri, bu tür yüksek yoğunluklu bilgisayar odalarının soğutma gereksinimlerini karşılayamamıştır. Veri merkezi altyapısının tasarımcıları, verimli ve makul bir soğutma modu bulmanın başka bir yolunu bulmalıdır.
Veri merkezlerinin enerji tüketimini azaltmanın birçok teknik yolu vardır, ancak temel sorun, veri merkezi yapım yöntemleri sorununu çözmek değil, bilgisayarların ve diğer ekipmanların soğutma yöntemlerinde devrim yaratmaktır. Yurtiçi ve yurtdışındaki en son araştırma ilerlemelerinden yola çıkarak, yeni nesil sıvı soğutmalı bilgisayarların (veya sıvı soğutmalı sunucuların) geliştirilmesi ve bilgisayar ısıtma elemanlarını soğutmak için havayı değiştirmek için sıvı soğutucuların kullanılması, gelecekteki bilgisayarlarda teknolojik bir devrimdir. teçhizat.
