Вскоре, вы не будете охладить C.P.U. сервер-класса, GPUs, и другие акселераторы, как FPGA, используя воздушный поток самостоятельно. Это согласно инженерам от Майкрософта, компании которая как раз в прошлом году сказала что охлаждать жидкость было нигде около практически для центров данных.
«Что мы пробуем сделать здесь подготовьте нашу индустрию для пришествия обломоков с жидкостным охлаждением,» Husam Alissa, старший инженер с группой разработчиков выдвижения центра данных Майкрософта, сказало в представлении во время саммита OCP глобального в мае, который держат виртуально. «Они будут требовать жидкостный охлаждать. Так, наше усилие здесь выровнять с OCP, и делает приспособление к жидкостный охлаждать более безшовным.»
OCP, или открытый вычислите проект, усилие Facebook, Goldman Sachs, и немного других запустили в 2011 для того чтобы wrestle контроль пути их оборудование центра данных и инфраструктура конструирована – и оцененный – далеко от компаний которые вовремя был рынком «должностными лицами» (подобия Dell, HP, или Cisco) и получили используемыми к вызывать съемки.
Майкрософт был как раз одним из избытка участников саммита OCP — вкладчики к OCP выдвинули охлаждая подводн-проект решений (ACS) — кто управляло эволюционировать их проектов с жидкостным охлаждением от что-то походя Меркурий проекта назад прежде чем было безопасно запустить астронавтов к скорее как Аполлону после 3 или 4 успешных приземлений. С 2016, Майкрософт работал на проекте Olympus, усилии уточнить шасси и форм-факторы серверов построенных для облака hyperscale как лазурь.
Теперь, руководители OCP как Майкрософт и Facebook, и другие члены подгруппе по ACS, фокусируют на новых путях поддерживать термическую стабильность процессоров, акселераторов, и компонентов хранения.
Будущее, на кране
«Гибридный жидкостный охлаждать» retrofits типично с воздушным охлаждением системы с придатками которые поставляют жидкости (включая H2O но недавно также новые классы изготовленных жидкостей, первоначально понятые для заторможенности огня) сразу через составные трубы и на загерметизированные приложения вокруг силиконовых чипов. Если какое Alissa описанное скоро приходит пройти, новый класс гибкого горячего и холодного тубопровода, используя «соединения слепой ответной части» (genderless одн-кнопка), будет направлен наряду с локальными сетями и электрическими кабелями.
На входящей стороне цепи будет диэлектрической жидкостью – не водой, и минеральномасляным. Она будет пущена по трубам к компонентам приложения окружающим критическим — возможно среднего размера коробка для материнской платы, возможно как раз небольшой случай драгоценности для индивидуальных обломоков. Туда, жидкость придет до кипения. После этого общительная сторона цепи пустит пар по трубам к приложению которое захватывает жару, re-конденсирует пар назад в жидкость, и начинает весь процесс снова.
Шкафы сервера уже обеспечивают циркуляцию воздух. Он не практически, оказывается, для того чтобы представить преобразовать их в приборы которые обеспечивают циркуляцию вода вместо. Если вы не будете идти маршрут полно-погружения, воздушный поток и подача жидкости должны сосуществовать. Инженеры внося вклад в OCP ищут эффективности, пути в которых обе подачи помогают а не мешают одна другое: «воздушно-помогать жидкостный охлаждать» (AALC).
Они вверх против часов они могут услышать тикать но не могут увидеть. Alissa предупреждающего Майкрософта сделало не кажется больше не disputable: Скоро, будут обломоки которые не могут быть с воздушным охлаждением. Не была пандемии, их время прибытия было бы легче для оценки.
Как Филипп Tuma, специалиста по разработки приложений с разделением решений материалов электроники 3M's, сказал участников OCP, вытекая обилие жидкостных охлаждая методов можно сортировать используя 4 характеристики (для теоретического итога 31 разнообразия):
- Режим передачи тепла. Однофазная система полагается на естественных факторах, как факт что подъемы жары, для того чтобы извлечь жару из области, тогда как двухфазовая система типично интегрирует механизм который разделяет жидкостную подачу во вход и отток.
- Режим конвекции. В двухфазовой системе, это определяет ли стимул для потока жидкости активный механизм, как насос, или пассивное одно, как холодная плита.
- Метод сдерживания. В системе полно-погружения (найдите наше самое последнее глубокое погружение – Ha! – на погружение здесь), все серверы или шасси сервера в группе заключите в одиночный танк. Альтернативно, одиночный сервер можно заключить в загерметизированную раковину. Или, в схеме AALC, загерметизированная полу-раковина может упаковать одиночный обломок, или оборудованный с пассивным heatsink или покрытый с видом керамического (серебряный затир) который повышает закипеть, больше как поверхность улицы на горячий летний день.
- Жидкая химия. Жидкость углерода как минеральномасляное но сильно уточнена и очищенный. В противоположность, жидкость перфторуглеводорода изготовлена, как огнезамедлительное, и не поступает как масло. Оба класса имеют более низкие температуры кипения чем воды, и оба требуют постоянн фильтровать для того чтобы извлечь примеси, как вода в аквариуме.
Метан углерод, и по мере того как каждый с на открытом воздухе барбекю знает, он сильно огнеопасен. На комнатной температуре, газ, который дисквалифицирует его от пользы в погружении. Что делает углероды используемые для произведения охлаждая масел более безопасных чем метан или гексан (просто «горючий "), сказало Tuma, имеет номера углерода 10 или большой. «Идущ вверх от там вас окончательно для бега в масла которые просто слишком вязкостны для того чтобы быть pumpable и полезны для погружения,» он заметил.
Конкретные исследования
Для гибридных систем AACS, который нужно аттестовать в окружающих средах центра данных, им будет нужно быть расклассифицированным. К этому концу, инженер Джессика Gullbrand Intel предложил справедливо простую схему. Она начинает с «конфигурацией гибридного основного» компонента охлаждая: главным образом введение вод-настоянных холодных плит к с воздушным охлаждением рамке, контактируя только высокомощные компоненты, как GPUs или C.P.U. «Гибридная промежуточная» модель добавляет холодный контакт плиты к DIMMs. Здесь где воздушный поток начинает значительно быть уменьшенным, Gullbrand предупредило, и где жидкостный охлаждая метод должен компенсировать для того чтобы быть эффективен.
Холодные плиты контактируя другое оборудование, как массивы хранения, квалифицировали бы систему как «гибридный предварительный.» Как только воздушный поток совершенно ограничен или больше не не играет роль в охлаждать, систему нельзя расклассифицировать как «гибридное.» Шкафы могут быть расклассифицированы отдельно, согласно вкладу Intel в предложения, в зависимости от включают ли они теплообменные аппараты в переднем или задний.
Насколько из этой схемы классификации для инженеров центра данных и профессионалов аттестации, и насколько будет для профессионалов управления при допущениеи риска? Смогли регуляторы страхования, например, рассчитать заново риск использующ разнообразие новые переменные, как вероятность утечки?
Мы положили вопрос к Gullbrand Intel. «Мы не определяли в [требования] документируем специфически чему нужно быть записанным в отношении управления при допущениеи риска,» ее ответили. «Мы упоминали кое-что которым нужно быть рассмотренным. Чего вы делаете, например, если вы имеете аварию или утечку? Если там расслоина, то как вы отрегулировали бы это? Иметь те процессы на месте, конечно, прежде чем что-то случится.»
Так, там могут закончить вверх быть раздел управления при допущениеи риска в документах требованиям к OCP окончательных для компонентов как холодные плиты «для того чтобы убеждаться люди думают решения до конца,» Gullbrand сказало.
Гибридные основное и промежуточный
Самая простая гибридная охлаждая конфигурация, как envisioned инженеры центром данных Майкрософта и Facebook, начинает с приложением теплообменного аппарата (HX) к тылу шкафа. Это a болт-на компоненте который включает серию 5 вентиляторов 280mm производя до 4 800 кубических футов согласно с минута (CFM) воздушного потока. Оно также включил бы мониторы температуры и воздушного давления, и бортовых датчики.
По мере того как Alissa объяснило, резервуар и блок насоса (RPU) принимают место некоторых компонентов в шкафе, часто тех воздушного потока установленном на дно. Оно отделялся от HX, делая всю систему более модульным и более легким для поддержания и для того чтобы отремонтировать. Альтернативно, если космос доступен, то HX можно установить в шкаф самого.
«Поэтому, часть жидкост-к-воздуха этого решения будет гибкой и может быть оптимизирована для представления или случай конечного применения,» Alissa сказало. «И RPU, был эпицентром деятельности решения, можно унифицировать и оптимизировать, и также быть конструировано для оперативной совместимости для того чтобы позволить поставщики множества решений поддержать этот продукт.»
Инженеры основанных на Калгари систем CoolIT в большинстве ответственны за дизайн RPU, которое, согласно тернеру директора кулачка решений hyperscale компании, было выведено от конкретного исследования включая свой блок распределения основанной на шкаф жидкост-к-жидкости CHX80 охлаждая (CDU). Там, шкаф был охлажен используя разнообразие холодный непосредственный контакт касаться плит с горячими компонентами и был настаивать с жидкостью через добавление закрытой жидкостной петли.
Для исследования нового дела (показанного выше), жара поглощенная холодными плитами была вымотана HX после проходить через воздушный поток будучи поставлянным к другим компонентам в системе в нормальной моде. CHX80 сперва было оптимизировано на самый узкий шкаф OCP открытый форм-фактор 19 дюймов, с опционным приложением крепежной плиты для более больших размеров.
«Необходимо поддержать оперативную совместимость между поставщиками, стандартизацию для электрических и жидкостных интерфейсов,» объяснил тернер, говорить что-то которое в 3 летах ' - время может очень хорошо пойти без говорить. «Это включает не только тип соединителя но также положений, как раз убеждаться там не не разбивает со всеми другими компонентами в системе, и когда вы обмениваете вне компоненты, вы не бежите не доходя на длине кабеля или трубки.»
Это все еще с воздушным охлаждением шкаф, поэтому понимать как retrofit существующий шкаф нет такого простирания. И включили жидкость, который может быть регулярной водой, хотя для этого не нужно прийти сразу от водоснабжения объекта. Все еще, Fernandes сказало участников, жидкость вносит изменения полностью.
«Обширное испытание этой на уровне шкаф установки включая скелетоны GPU показало [что] для, который дали тарифа воздушного потока, это решение жидкостный охлаждать короткозамкнутого витка поставляет много обещания в форме 50 более высокой процентов поддержки расхода энергии, по сравнению с первоначальным с воздушным охлаждением решением,» инженер Джон Fernandes Facebook термальный сказал. «Однако, продвиньте улучшение в охлаждая компонентах смогл нажать эти проекции даже более самые дальние.»
Гибридное предварительное
Демонстрация которая может дунуть двери со всего конференции OCP (вместе с любыми встроенными теплообменными аппаратами) была поставлена через видео от вызванной компании ZutaCore.
Дизайн, начатый в товариществе с создателем Rittal шкафа, включает оборудовать задн-дверь HX с двухфазовой жидкостной системой вливания которая нагнетает диэлектрическую жидкость через трубку входа 4mm в камеру сразу над обломоком, теплоотвод которого извлекался. Там, жидкость заметно кипит, и пузыри пара носят жару прочь через трубку выхода 6mm к коллектору хладоагент-распределения. От туда, пар передан до конца к блоку сброса жары (HRU).
«HRU содержит вентиляторы которые дуют воздух холодн-прохода через конденсатор, принуждая пар для того чтобы дать вверх свою жару и сконденсировать назад в жидкость,» объяснило директора ZutaCore управления продукцией Тимоти Shedd. «Насос после этого рисует что жидкость вне и нажимает ее назад к испарителям, где цикл начинает снова.»
В центре ZutaCore дизайн часть (изображенная выше) которая заменяет heatsink обломока. Он вызывал «увеличенный испаритель нуклеации,» или ENE. Крутая жидкость нагнетена в камеру, куда жара от обломока приносит ее до кипения. Этот пар вытягиван через испарители в конденсатор с воздушным охлаждением. Потому что камера настолько небольшая, и подача настолько постоянн, заявки Rittal, жидкостная подача как раз 140mm в минуту способны на охлаждать 400W.
Измерения как это которые интригующие инженеры и ученые, который нужно защитить в пользу отказа от метрического с которым индустрия в настоящее время оценивает силу сервера и центра данных, в контексте что необходимо, что охлаждает их.
«Эта окружающая среда совершенно другой от с воздушным охлаждением окружающей среды,» заявил Jimil Shah, инженер по разработке новых конструкций применений с 3M, мириады которого продуктов включают охлаждая жидкости. «С с воздушным охлаждением, вы будете разговаривать о плотности шкафа на квадратный метр. Но здесь, мы говорим о киловатт-в-литре.»
Если эта проекция приходит около, то по мере того как жидкостный охлаждать будет неизбежным (по крайней мере Майкрософтом и причисление Facebook), тогда здесь наши новые базис, учтивость Rittal и ZutaCore: 0,35 kW/liter. Это если нуклеация —, то новое слово для центра данных диалектного — смогл охладить все.