Перед компаниями, использующими высокопроизводительные серверные решения, сейчас стоит проблема, которая раньше была больше теоретической. Касается она охлаждения электронных чипов, работающих при температурах, близким к экстремальным. Если раньше системы охлаждения вполне справлялись со своей работой, то теперь очень близок тот порог, когда они не смогут рассеивать вырабатываемое тепло. Ввиду этого, компания Microsoft начала широко внедрять жидкостное охлаждение.

Горячие решения

Для повышения вычислительной мощности производители вынуждены размещать всё больше элементов в одном объёме. Плотность полупроводниковых компонентов здесь играет большую роль. Для её повышения разрабатываются новые технологии, позволяющие уменьшать размер компонентов до нескольких нанометров. Миниатюризация позволила повысить не только производительность, но и энергоэффективность: компоненты меньших размеров требуют меньше электроэнергии. Тем не менее сейчас процесс уменьшения масштабов сильно затормозился, инженеры практически достигли предела этой технологии. Поэтому энергопотребление чипов постоянно растёт, а с ним растёт и количество выделяемого тепла. Штатные решения для рассеивания тепловой энергии больше не помогают, они перестали быть эффективными. На этом фоне большим компаниям приходится использовать сырые технологии, нуждающиеся в исследованиях и доработке. В их числе и системы прямого охлаждения.

Эту технологию нельзя назвать революционной или даже новой. Она известна довольно давно и успешно используется энтузиастами от компьютерной техники и большими компаниями в некоторых проектах, но до масштабного её применения было далеко.

Охлаждение в ванне

Компания Microsoft начинает внедрение более эффективного метода охлаждения для собственных серверов. Для этого серверное оборудование будут буквально топить в ваннах. Принцип действия подобной системы охлаждения предельно прост. Плату опускают в жидкость с низкой температурой кипения (к примеру, 50 градусов Цельсия). На электронные компоненты при этом не устанавливаются никакие теплообменники, в качестве среды, забирающей тепловую энергию, используется сама жидкость. В процессе работы жидкость нагревается и начинает активно кипеть, выделяя большое количество пара. Пар, поднимающийся к крышке, конденсируется на ней, отдавая поглощённое от электронных компонентов тепло. Сама крышка охлаждается при помощи штатных систем охлаждения. После этого конденсат возвращается в ванну, и цикл начинается с начала.

Пока что непонятно, какая именно жидкость используется для охлаждения, известно только, что она предоставлена компанией 3M. Состав охлаждающей жидкости и её свойства крайне важны. Все используемые ранее жидкости с низкой температурой кипения имели одно крайне неприятное свойство – высокую токсичность. Вряд ли обслуживающий персонал будет работать с техникой в химзащите. При этом жидкость должна обладать химической стойкостью, свойствами отличного диэлектрика и оставаться нейтральной, независимо от своей температуры.

Пока что система погружного охлаждения применяется в одном дата-центре Microsoft. Согласно исследованиям, проведённым специалистами компании, использование такой системы позволяет увеличить энергоэффективность работы серверного оборудования на 5-15%. Даже если перевести лишь небольшую часть оборудования на двухконтурное погружное охлаждение, можно будет оптимизировать работу. Погружное охлаждение более эффективно, с его использованием можно увеличить нагрузку на сервера до 100%. Переключая на них клиентов в час пик, можно будет снизить нагрузку на остальное оборудование, избежать проблем в работе и улучшить условия работы клиентам.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!