Xu hướng phát triển trong tương lai của làm mát bằng chất lỏng máy chủ
Trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng đề cập đến một trung tâm dữ liệu áp dụng công nghệ làm mát bằng chất lỏng và máy chủ được làm mát bằng chất lỏng. So với các máy chủ làm mát bằng không khí truyền thống, chế độ tỏa nhiệt của các máy chủ làm mát bằng chất lỏng là khác nhau. Làm mát bằng chất lỏng là công nghệ sử dụng chất lỏng thay thế không khí làm chất làm lạnh để trao đổi nhiệt cho các bộ phận làm nóng và lấy đi nhiệt.
Máy chủ làm mát bằng chất lỏng đề cập đến một máy chủ bơm chất lỏng vào máy chủ và lấy nhiệt từ máy chủ thông qua trao đổi nhiệt và lạnh. Nói chung, ngành công nghiệp chia làm mát bằng chất lỏng thành làm mát trực tiếp và làm mát gián tiếp.
Chất lỏng có tác dụng dẫn nhiệt tốt hơn, gấp 25 lần so với không khí. Hiệu ứng truyền nhiệt độ nhanh hơn và tốt hơn, đồng thời có thể đạt được hiệu quả làm mát thiết bị CNTT.
Đồng thời, do nhiệt dung riêng của chất lỏng lớn nên nhiệt độ riêng của nó sẽ không thay đổi đáng kể sau khi hấp thụ nhiều nhiệt, do đó có thể xác định được nhiệt độ của CPU. Ngay cả khi máy chủ gặp phải tình trạng hoạt động đột ngột, công suất hoạt động tăng vọt sẽ không làm nhiệt độ bên trong CPU tăng đáng kể, điều này sẽ đảm bảo rằng CPU sẽ không bị quá nóng khi hoạt động quá tần số trong một phạm vi nhất định.
Ngoài ra, so với trung tâm dữ liệu làm mát bằng không khí truyền thống, trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng đã loại bỏ hệ thống điều hòa không khí và cơ sở hạ tầng làm mát bằng không khí tương ứng, đồng thời bổ sung máy bơm tuần hoàn, có thể tiết kiệm chi phí xây dựng. So với hệ thống làm mát bằng không khí, trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng có thể tiết kiệm khoảng 30% năng lượng, giảm tỷ lệ tiêu thụ năng lượng một cách hiệu quả và giảm PUE (chỉ số hiệu quả năng lượng của trung tâm dữ liệu) xuống 1,05, đáp ứng các yêu cầu của dữ liệu xanh trung tâm. Cuối cùng, trong cùng điều kiện tản nhiệt, hệ thống bơm và chất làm mát được sử dụng trong hệ thống làm mát bằng chất lỏng có ít tiếng ồn hơn so với hệ thống điều hòa không khí truyền thống, có thể đạt được hiệu quả của "căn phòng im lặng".
Độ cao càng cao, áp suất khí quyển hoặc mật độ không khí càng thấp, điều này sẽ làm giảm hiệu quả làm mát của môi trường không khí và khả năng tản nhiệt của không khí. Đối với các trung tâm dữ liệu làm mát bằng không khí, khả năng làm mát giảm và tăng nhiệt độ. Do đó, để đảm bảo hiệu quả làm mát của trung tâm dữ liệu, nhiệt độ của hệ thống điều hòa không khí cần được hạ thấp, điều này sẽ làm thất thoát năng lượng nhiều hơn. So với không khí, nhiệt dung riêng của chất lỏng không bị ảnh hưởng bởi độ cao và áp suất không khí. Do đó, hiệu quả tản nhiệt của trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng ở khu vực có độ cao lớn không khác biệt so với ở khu vực có độ cao thấp. Nó vẫn có thể duy trì hiệu quả tản nhiệt cao và đảm bảo hiệu quả hoạt động cũng như hiệu suất của trung tâm dữ liệu ở các khu vực có độ cao lớn.
Trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng ngập nước tái cấu trúc hoàn toàn thiết bị mạng, lưu trữ và điện toán dựa trên môi trường làm mát bằng chất lỏng. Nó nhấn chìm thiết bị CNTT trong chất làm mát cách điện và không ăn mòn. Sau khi được chất làm mát hấp thụ, nhiệt được truyền trực tiếp ra thế giới bên ngoài thông qua hệ thống làm mát, phá vỡ cổ chai làm mát không khí và đạt được PUE gần bằng 1.0. Đồng thời, hộp kín đảm bảo rằng thiết bị CNTT không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm, khí độc hại và rung động, đồng thời cải thiện hơn 50% độ tin cậy của thiết bị .
Hiện tại, những lý do chính khiến máy chủ làm mát bằng chất lỏng chưa được phổ biến rộng rãi là do chuỗi công nghiệp kỹ thuật của máy chủ làm mát bằng chất lỏng chưa hoàn thiện, chi phí mua sắm thiết bị cao, kênh mua sắm ít, khả năng tương thích của linh kiện điện tử thấp và chi phí chất làm mát đặc biệt cho máy chủ làm mát bằng chất lỏng cao.
Tuy nhiên, nhìn chung, khi quy mô và mật độ xây dựng đám mây CNTT tiếp tục tăng và hệ sinh thái ngành công nghiệp làm mát bằng chất lỏng dần trưởng thành, các yêu cầu cao hơn được đặt ra đối với hiệu suất điện toán máy chủ, độ trễ, thông lượng, làm lạnh, tùy chỉnh, triển khai phân tán, v.v.
Trong tương lai, các công nghệ máy chủ mới nổi như máy chủ GPU, máy chủ toàn bộ tủ tùy chỉnh và máy chủ làm mát bằng chất lỏng sẽ lặp lại nhanh chóng, đồng thời cũng sẽ mang lại những ý tưởng và lựa chọn mới cho sự phát triển và tiến hóa của các đầu nối làm mát bằng chất lỏng và các giải pháp liên quan.
