Kelebihan Teknologi Penyejukan Cecair Cold Plate dalam Industri ICT

Pada masa ini, teknologi penyejukan cecair yang digunakan dalam pusat kuasa pengkomputeran terutamanya terdiri daripada penyejukan cecair plat sejuk, penyejukan cecair semburan dan penyejukan cecair rendaman.

 

Penyejukan cecair semburan membebaskan medium penyejukan dalam bentuk semburan ke sumber haba pelayan, mencapai pelesapan haba melalui penyejatan dan penyerapan haba.

 

Penyejukan cecair rendaman melibatkan menenggelamkan sepenuhnya keseluruhan pelayan atau komponen pelayan dalam penyejuk, menghilangkan haba melalui sentuhan langsung. Berbanding dengan penyejukan cecair plat sejuk, teknologi penyejukan cecair semburan dan rendaman boleh mencapai kecekapan penyejukan yang lebih tinggi dalam kes ketumpatan kuasa yang sangat tinggi.

 

Walau bagaimanapun, teknologi penyejukan cecair semburan dan rendaman agak kompleks untuk dilaksanakan dan diselenggara, melibatkan lebih banyak pertimbangan keselamatan dan alam sekitar, serta memerlukan lebih banyak pelaburan. Berbanding dengan teknologi penyejukan cecair sentuhan langsung, penyejukan cecair plat sejuk menawarkan kelebihan berikut:

 

 

I Ketumpatan Tinggi: Penggunaan nod berketumpatan tinggi boleh meningkatkan kapasiti pengkomputeran setiap rak dengan berkesan

 

Dengan perkembangan pesat teknologi seperti kecerdasan buatan, analisis data besar, virtualisasi dan pengkomputeran berprestasi tinggi, pusat kuasa pengkomputeran semakin menuntut lebih banyak kuasa pengkomputeran. Walau bagaimanapun, kapasiti pembawaan terhad pusat kuasa pengkomputeran, yang dihadkan oleh ruang bangunan dan peraturan alam sekitar, telah menjadi cabaran utama. Meningkatkan ketumpatan kuasa setiap rak telah menjadi kaedah penting untuk mendamaikan isu ini.

 

▲ pusat kuasa pengkomputeran

 

Pada tahun 2022, penggunaan kuasa pemproses pelayan generasi keempat Intel melebihi 350W setiap CPU, dan GPU NVIDIA melepasi 700W seunit, dengan kepadatan pengkomputeran kelompok AI yang biasanya mencapai 50kW setiap rak. Pada masa ini, ketumpatan kuasa setiap rak dalam pusat kuasa pengkomputeran yang disejukkan udara semula jadi biasanya menyokong hanya 8-10kW. Bergantung sepenuhnya pada teknologi penyejukan udara tradisional tidak lagi dapat memenuhi keperluan penyejukan nod pengkomputeran berketumpatan tinggi. Oleh itu, penggunaan teknologi penyejukan baharu untuk meningkatkan ketumpatan penggunaan nod dan meningkatkan kapasiti pengkomputeran setiap rak telah menjadi sangat penting.

 

Sistem penyejukan cecair plat sejuk ialah teknologi penyejukan yang berkesan untuk meningkatkan ketumpatan kuasa rak.

 

• Prestasi Penyejukan Cekap: Teknologi penyejukan cecair plat sejuk mengintegrasikan rapat plat penyejuk cecair dengan nod pelayan, secara langsung mengeluarkan haba dan mencapai penyejukan yang cekap, sekali gus membolehkan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi.
• Jejak Lebih Kecil: Selain prestasi penyejukan yang cekap, teknologi penyejukan cecair plat sejuk juga mempunyai jejak yang lebih kecil. Penyepaduan rapat plat penyejuk cecair dengan nod pelayan menjimatkan ruang, membolehkan pusat kuasa pengkomputeran menggunakan lebih banyak nod dalam ruang terhad, meningkatkan lagi ketumpatan kapasiti pengkomputeran.

 

 

II Kecekapan Tinggi: Penyejukan cecair di bahagian sumber haba sangat meningkatkan kecekapan penyejukan pelayan

 

Disebabkan oleh ciri pemindahan haba udara, kecekapan penyejukan teknologi penyejukan udara adalah terhad. Kekonduksian haba udara yang rendah dan kerentanannya terhadap turun naik suhu persekitaran memberi kesan ketara kepada prestasi penyejukan sistem penyejukan udara dalam persekitaran suhu tinggi. Selain itu, keupayaan penyejukan sistem penyejukan udara juga dikekang oleh kelajuan aliran udara dan keadaan peredaran udara. Sebaliknya, teknologi penyejukan cecair, dengan kecekapan pemindahan haba yang lebih tinggi dan prestasi penyejukan yang lebih stabil, cemerlang dalam persekitaran berketumpatan kuasa tinggi dan suhu tinggi. Oleh itu, lebih banyak pusat kuasa pengkomputeran sedang beralih kepada teknologi penyejukan cecair untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk kuasa pengkomputeran.

 

▲ Teknologi penyejukan cecair plat sejuk

 

Teknologi penyejukan cecair plat sejuk menggantikan udara dengan penyejuk sebagai medium pemindahan haba, menyalurkan terus penyejuk ke modul cip penjanaan haba. Melalui pemindahan haba sentuhan tidak langsung, haba yang dijana oleh cip dialihkan, mengurangkan suhu modul cip dan meningkatkan kecekapan penyejukan dan prestasi pengkomputeran.

 

• Kapasiti haba tentu cecair adalah jauh lebih tinggi daripada gas, bermakna jumlah haba yang diserap/dibebaskan per unit perubahan suhu adalah jauh lebih besar daripada udara, membawa kepada peningkatan yang ketara dalam kecekapan penyejukan. Sebagai contoh, kecekapan pemindahan haba air bagi setiap unit isipadu adalah 3,500 kali lebih besar daripada udara, dengan berkesan menangani cabaran penyejukan yang ditimbulkan oleh pelayan berketumpatan tinggi yang semakin meningkat.
• Di samping itu, dengan menggantikan penyejukan udara dengan penyejukan cecair, keperluan untuk kipas dihapuskan, mengurangkan penggunaan tenaga operasi keseluruhan sistem penyejukan. Dalam satu nod biasa, dengan 80% CPU dan memori dilindungi oleh plat sejuk, PUE penyejukan boleh dikurangkan kepada 1.15 atau lebih rendah. Oleh itu, berbanding dengan penyejukan udara, penyejukan cecair menawarkan kapasiti penyejukan yang lebih tinggi untuk cip individu.

 

 

III Kebolehpercayaan Tinggi: Senario yang direka secara saintifik memastikan operasi sistem yang boleh dipercayai dan stabil

 

Bahan penyejuk dalam sistem penyejukan cecair adalah salah satu faktor utama mengekalkan operasi normalnya. Reka bentuk pencegahan kebocoran profesional dan pengurusan operasi adalah penting untuk kestabilan sistem penyejukan cecair plat sejuk. Selepas bertahun-tahun pembangunan dan penambahbaikan, kebolehpercayaan teknologi penyejukan cecair plat sejuk telah dipastikan dengan baik, dengan langkah keselamatan seperti reka bentuk pencegahan kebocoran, pemantauan kebocoran penuh, dan pengurusan kerosakan yang menyediakan pencegahan risiko kerosakan berbilang sudut dan komprehensif, memastikan peralatan sistem beroperasi dalam persekitaran yang selamat dan stabil, sekali gus melindungi kedua-dua alam sekitar dan keselamatan kakitangan.

 

▲ sistem penyejukan cecair

 

Sistem penyejukan cecair plat sejuk menggunakan reka bentuk pencegahan kebocoran tiga peringkat, memastikan sifar kejadian kebocoran pada tahap nod, kabinet dan bilik.

 

• Pangkalan nod dimeterai sepenuhnya, mampu mengarah dan mengalirkan sebarang kebocoran dengan segera, menghalangnya daripada menjejaskan nod lain.
• Kabinet dilengkapi dengan reka bentuk semburan bocor sambungan cepat dan injap elektromagnet untuk kawalan cecair penyejuk automatik.
• Bilik ini menggunakan reka bentuk dwi-gelung, memastikan kebocoran kabinet tunggal diasingkan dan tidak menjejaskan operasi biasa kabinet lain.

 

Sistem penyejukan cecair plat sejuk boleh mencapai pemantauan kebocoran penuh. Keseluruhan kabinet dilengkapi dengan keupayaan pengesanan kebocoran tiga peringkat, memberikan amaran kebocoran yang tepat.

 

• Nod menggunakan lengan tali yang direndam air untuk mengesan kebocoran dan melaporkannya kepada BMC (Pengawal Pengurusan Lembaga) untuk pemantauan dan amaran.
• Pembahagi kabinet dilengkapi dengan penderia kebocoran fotoelektrik di kedua-dua saluran masuk dan keluar air, dengan amaran pemantauan RMU (Unit Utama Cincin) dilaporkan kepada platform pengurusan rangkaian.
• Penukar haba cecair udara (pintu penyejuk cecair) memantau paras air dengan penderia apungan, dan makluman dilaporkan kepada platform pengurusan rangkaian melalui RMU.

 

 

IV Penggunaan Tenaga Rendah: Teknologi penjimatan tenaga yang inovatif membimbing pembangunan hijau dan karbon rendah dalam pusat kuasa pengkomputeran

 

Sebagai pengguna tenaga utama, pusat kuasa pengkomputeran hanya membekalkan sebahagian kecil kuasa mereka kepada beban IT, dengan penggunaan tenaga utama datang daripada sistem penyejukan. Dengan menggantikan kipas dan penghawa dingin dengan teknologi penyejukan cecair plat sejuk, yang tidak memerlukan penggunaan elektrik berterusan, penggunaan tenaga keseluruhan pusat kuasa pengkomputeran dapat dikurangkan dengan ketara, dengan ketara menurunkan nilai PUE. Teknologi penyejukan cecair plat sejuk, melalui satu siri teknologi penjimatan tenaga seperti pengedaran sejuk, kawalan suhu yang tepat, penyejukan air suam, dan pemulihan haba buangan, dengan ketara mengurangkan penggunaan kuasa pusat kuasa pengkomputeran, mencapai penggunaan tenaga yang cekap.

 

▲ pusat kuasa

 

Teknologi penyejukan cecair plat sejuk secara langsung membekalkan penyejuk suhu rendah kepada komponen penjana haba melalui unit pengedaran sejuk, menyerap haba yang dihasilkan oleh pelayan dengan cepat dan cekap, memendekkan laluan pemindahan haba secara berkesan dan meningkatkan kecekapan penyejukan sistem.

 

• Berbanding dengan sistem penyejukan udara tradisional, sistem penyejukan cecair plat sejuk mengurangkan keperluan untuk penyejukan udara yang meluas, membolehkan kawalan suhu yang tepat dan dengan ketara mengurangkan penggunaan tenaga penyejukan pusat kuasa pengkomputeran.
• Selain itu, teknologi penyejukan cecair plat sejuk menggunakan penyejukan air suam, dengan suhu air keluar mencecah 55-60 darjah, membolehkan penyejukan semula jadi sepanjang tahun. Tambahan pula, dengan suhu air kembali melebihi 55 darjah , kualiti haba yang tinggi membolehkan pemulihan haba sisa untuk digunakan semula. Penyejukan cecair air suam mengurangkan beban pelesapan haba sistem penyejukan, dan pemulihan haba sisa merendahkan penggunaan tenaga keseluruhan. Bersama-sama, mereka boleh mengurangkan penggunaan tenaga pusat kuasa pengkomputeran dengan ketara. Selain pengurangan penggunaan tenaga sistem penyejukan itu sendiri, penyejukan cecair plat sejuk membantu menurunkan lagi suhu cip, membawa kepada kebolehpercayaan yang lebih tinggi dan penggunaan tenaga yang lebih rendah. Penggunaan tenaga sistem keseluruhan dijangka berkurangan sebanyak kira-kira 5%.

 

 

V Penyelenggaraan Mudah: Kabinet pelayan bersepadu membolehkan penyelenggaraan dipermudahkan secara automatik dan pintar

 

Dengan perkembangan teknologi dan permintaan yang semakin meningkat, pusat kuasa pengkomputeran berkembang dalam skala, dan persekitaran aplikasi dan sistem mereka menjadi lebih kompleks, memerlukan lebih banyak tenaga kerja dan sokongan teknikal untuk memastikan kestabilan dan keselamatan. Kabinet penyejukan cecair plat sejuk bersepadu diiktiraf secara meluas di pasaran untuk kelebihannya dalam penggunaan pantas dan penyelenggaraan yang mudah.

 

▲ Kabinet penyejuk cecair plat sejuk bersepadu

 

Kabinet pelayan yang disejukkan cecair mencapai penyelenggaraan automatik dengan kabel sifar melalui reka bentuk sisipan buta tiga bas untuk litar air penyejuk cecair, bekalan kuasa dan rangkaian pertukaran, sangat memudahkan proses penyelenggaraan dan mengurangkan risiko kegagalan.

 

• Selepas dipasang, diuji dan dinyahpepijat pada barisan pengeluaran, kabinet pelayan yang disejukkan cecair boleh dihantar terus ke pusat data pelanggan, mencapai pemasangan sifar di tapak dan mengurangkan kitaran penghantaran kepada beberapa hari.
• Saluran paip sampingan sekunder menggunakan reka bentuk modular, dengan komponen pra-fabrikasi di kilang, menghapuskan keperluan untuk kimpalan dan pembilasan di tapak, meningkatkan kecekapan sebanyak 50%, dan mempercepatkan penggunaan dan pengaktifan dengan ketara.
• Tambahan pula, kabinet pelayan sejuk cecair menampilkan penyelenggaraan robotik, pengenalan kedudukan U pelayan automatik, penyepaduan pengurusan rangkaian pihak ketiga, dan pengurusan pintar, memudahkan proses penyelenggaraan sambil meningkatkan kecekapan penyelenggaraan.

 

Melalui reka bentuk bersepadu, penyenggaraan automatik kabel sifar kabinet pelayan penyejuk cecair, penggantian komponen yang cekap, penghantaran kabinet pantas, reka bentuk saluran paip yang cekap, dan keupayaan penyelenggaraan pintar menjadikan penyelenggaraan lebih mudah, penggunaan lebih cepat dan operasi lebih cekap, sambil mengurangkan kos penyelenggaraan dan input buruh. Kelebihan ini menjadikan kabinet pelayan yang disejukkan cecair sebagai pilihan ideal untuk operasi yang boleh dipercayai dan pembangunan pusat kuasa pengkomputeran pada masa hadapan.

 

 

VI Easy Retrofit: Kelebihan kebolehkendalian fleksibel menyokong peningkatan dan transformasi pusat data usang

 

Dalam menghadapi keperluan dan dasar penggunaan tenaga yang mengetatkan, pusat kuasa pengkomputeran tradisional menghadapi cabaran yang ketara. Untuk memenuhi penjimatan tenaga dan tuntutan perlindungan alam sekitar, pengendali pusat kuasa pengkomputeran mesti mengambil langkah yang berkesan. Antaranya, pengubahsuaian udara-ke-cecair, dengan kecekapan ekonomi yang ketara, penggunaan tenaga yang tinggi, dan prestasi cemerlang, telah menjadi laluan yang boleh dilaksanakan untuk pengendali pusat kuasa pengkomputeran untuk menyesuaikan diri dengan keperluan penggunaan tenaga semasa dan cabaran alam sekitar.

 

▲ teknologi penyejukan cecair

 

Dengan mengalihkan kaedah penyejukan beberapa atau semua pelayan daripada teknologi penyejukan udara tradisional kepada teknologi penyejukan cecair yang cekap, pusat kuasa pengkomputeran boleh meningkatkan penggunaan tenaga dengan ketara, mengurangkan nilai PUE, dan seterusnya mengurangkan penggunaan tenaga keseluruhan. Langkah ini bukan sahaja membantu memenuhi keperluan penggunaan tenaga tetapi juga meningkatkan kecekapan penyejukan pelayan, meningkatkan kapasiti pengkomputeran, dan mengurangkan isu yang berkaitan dengan bunyi kipas dan peredaran udara, meningkatkan kestabilan dan kebolehpercayaan pelayan.

 

• Pertama, teknologi penyejukan cecair plat sejuk menawarkan keserasian bahan yang lebih baik dengan komponen penjana haba. Dalam sistem penyejukan cecair plat sejuk, penyejuk hanya mengalir melalui saluran paip plat sejuk dan tidak langsung menghubungi papan induk pelayan dan komponen penjana haba. Oleh itu, tidak perlu reka bentuk bahan khas untuk papan induk dan komponen penjana haba. Apabila memilih penyejuk, seseorang hanya perlu mempertimbangkan keserasiannya dengan saluran paip edaran dan plat sejuk. Ini menjadikan teknologi penyejukan cecair plat sejuk lebih fleksibel dan sesuai untuk pelbagai peralatan pelayan tanpa memerlukan pengubahsuaian perkakasan yang meluas.
• Kedua, teknologi penyejukan cecair plat sejuk mudah diubah suai. Teknologi ini tidak mengubah bentuk asal papan induk pelayan sebaliknya mengubahnya sambil mengekalkan papan induk sedia ada. Kaedah pengubahsuaian ini bukan sahaja membolehkan pembongkaran yang mudah dan pemasangan yang mudah tetapi juga menawarkan kebolehlaksanaan yang lebih baik dari segi teknologi, industri dan pengeluaran berskala besar. Memandangkan ia tidak memerlukan perubahan besar atau penggantian papan induk, pemasangan dan penyelenggaraan teknologi penyejukan cecair plat sejuk adalah lebih mudah dan lebih mudah, sambil juga mengurangkan kesukaran meningkatkan pengeluaran dalam teknologi dan industri. Sebaliknya, teknologi penyejukan cecair rendaman biasanya memerlukan reka bentuk papan induk sejukan cecair khusus untuk menampung ciri-ciri tenggelam sepenuhnya, yang sudah pasti meningkatkan kedua-dua kos teknikal dan pembuatan.

 

Dengan memanfaatkan kelebihan ini, teknologi penyejukan cecair plat sejuk lebih mudah dan menjimatkan kos dalam aplikasi praktikal, menjadikannya teknologi pilihan untuk menaik taraf dan memasang semula sistem penyejukan udara-ke-cecair lama dalam pusat kuasa pengkomputeran.