Động lực của ngành công nghiệp làm mát bằng chất lỏng cho trung tâm dữ liệu
Với sự phát triển đổi mới của các công nghệ như trí tuệ nhân tạo, điện toán đám mây, dữ liệu lớn và chuỗi khối, kỷ nguyên truyền thông 5G được đặc trưng bởi tốc độ cao, độ trễ thấp và kết nối lớn đã đến. Khi cơ sở hạ tầng thông tin, trung tâm dữ liệu và thiết bị truyền thông đang chịu tải lượng tính toán ngày càng tăng và các yêu cầu về hiệu quả tính toán cũng ngày càng tăng.
Để đáp ứng những thách thức về hiệu suất xử lý mạng, máy chủ trung tâm dữ liệu và thiết bị liên lạc liên tục cải thiện khả năng xử lý và tích hợp, dẫn đến mật độ năng lượng tăng liên tục. Những thay đổi này không chỉ gây ra vấn đề tiêu thụ năng lượng lớn mà còn yêu cầu cao hơn đối với thiết bị và công nghệ làm lạnh do mật độ nhiệt cao. Công nghệ làm mát không khí truyền thống gây ra trở ngại khi đối mặt với các tình huống mật độ nhiệt cao và hiệu suất tản nhiệt không còn có thể theo kịp hiệu quả tính toán. Trong bối cảnh này, công nghệ làm mát bằng chất lỏng đã thu hút sự chú ý rộng rãi trong ngành nhờ hiệu suất năng lượng cực cao, mật độ nhiệt cực cao và các đặc tính khác. Công nghệ làm mát bằng chất lỏng là cách duy nhất để giải quyết những thách thức về áp suất tản nhiệt và tiết kiệm năng lượng. Ngày càng có nhiều công ty sử dụng làm mát bằng chất lỏng làm giải pháp tản nhiệt cho trung tâm dữ liệu để đáp ứng yêu cầu hiệu suất cao.
Highlander, một công ty trung tâm dữ liệu dưới nước, đã triển khai một cơ sở thương mại ở vùng biển gần đảo Hải Nam, Trung Quốc. Hệ thống nặng 1300 tấn (1433 tấn) này được nhấn chìm 35 mét dưới nước và tận dụng đại dương để làm mát. Hãng cho biết mô-đun này có thể xử lý hơn 4 triệu hình ảnh độ phân giải cao trong 30 giây, tương đương với 60000 máy tính truyền thống làm việc cùng lúc. Hailan Cloud hy vọng cuối cùng sẽ triển khai được 100 mô-đun như vậy tại địa điểm này, được cho là sẽ tiết kiệm được 68.000 mét vuông đất, cũng như 122 triệu kilowatt giờ điện và 105.000 tấn nước ngọt mỗi năm.
Bộ xử lý Gaudi của Intel được thiết kế đặc biệt cho việc đào tạo AI và được quảng cáo là "sự thay thế rõ ràng" cho Nvidia dẫn đầu thị trường. Bộ xử lý Gaudi2 được ra mắt vào năm 2022 dành cho siêu máy tính AI của Intel được chế tạo cho AI ổn định, với các chip do TSMC sản xuất. Bộ tăng tốc AI Gaudi3 của Intel sẽ được ra mắt vào năm 2024 và hãng sẽ hợp tác với Vertiv để phát triển hệ thống làm mát bằng chất lỏng hai pha. Các hệ thống này sẽ sử dụng hệ thống làm mát bơm hai pha (P2P) nhằm mục đích loại bỏ nhiệt lên tới 160kW bằng cách sử dụng nước ở nhiệt độ 17 độ C đến 45 độ C (62,6 độ F đến 113 độ F). Giải pháp thay thế cho các trung tâm dữ liệu làm mát bằng không khí có thể đạt nhiệt độ lên tới 35 độ C (95 độ F) và tải nhiệt lên tới 40kW. Vertiv tuyên bố rằng các hệ thống này sẽ không sử dụng PFAS và những rủi ro về sức khỏe mà PFAS có thể mang lại cản trở sự phát triển của các sản phẩm làm mát hai pha khác.
Nhà cung cấp Verne Global của Vương quốc Anh và Bắc Âu đã giới thiệu hệ thống làm mát bằng chất lỏng trong trung tâm dữ liệu ngầm của họ ở Phần Lan. Verne hợp tác với Dell và Intel để cung cấp khả năng làm mát bằng chất lỏng trực tiếp (DLC) cho các hệ thống được lắp đặt trong trung tâm dữ liệu Rock, nằm trong một đường hầm quân sự cũ ở nền đá Poli cách Helsinki khoảng 200 km.
Infosys, một công ty dịch vụ CNTT của Ấn Độ, đã sử dụng chất lỏng làm mát ngâm của Shell New Energy UK. Công ty có kế hoạch tạo ra một sản phẩm trung tâm dữ liệu xanh tích hợp dựa trên nền tảng Topaz AI của Infosys, được làm mát bằng chất làm mát ngâm Shell (chất làm mát ngâm tổng hợp một pha). Thông báo của Infosys chỉ ra rằng các trung tâm dữ liệu chiếm khoảng 1,5% sản lượng điện toàn cầu và lượng khí thải carbon dioxide có thể chiếm 1% sản lượng điện toàn cầu. Trí tuệ nhân tạo sáng tạo dự kiến sẽ làm tăng đáng kể sự tăng trưởng này và Infosys tuyên bố rằng làm mát bằng chất lỏng có thể giúp ích vì nó sẽ giảm mức sử dụng năng lượng. Công ty tin rằng hệ thống làm mát toàn diện có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng của các hệ thống trí tuệ nhân tạo trong tương lai, mặc dù tác động tổng thể của nhiều hệ thống trí tuệ nhân tạo hơn vẫn sẽ là sự gia tăng năng lượng. Cụ thể, công ty tuyên bố rằng làm mát bằng chất lỏng có thể giảm mức sử dụng năng lượng tới 48%.
Hiện nay, công nghệ làm mát không khí là một trong những giải pháp làm mát hoàn thiện và được sử dụng rộng rãi nhất trong các trung tâm dữ liệu. Trong những năm gần đây, theo chính sách "carbon kép", chỉ số PUE của các trung tâm dữ liệu liên tục giảm và hầu hết các khu vực đều yêu cầu hiệu suất sử dụng điện không vượt quá 1,25, đồng thời tích cực thúc đẩy nâng cấp và chuyển đổi trung tâm dữ liệu. Với việc tăng tốc triển khai máy chủ, làm thế nào để giảm hơn nữa mức tiêu thụ năng lượng và đạt được sự phát triển xanh của các trung tâm dữ liệu đã trở thành tâm điểm chú ý của ngành.
