خنک کردن مراکز داده در پشتیبانی از شبکه و سرور اهمیت فراوانی دارد. همانطور که قدرت محاسباتی در مراکز داده افزایش می یابد، نیازهای خنک کننده نیز افزایش می یابد. برخی از بزرگترین ارائه دهندگان در جهان شروع به غوطه وری در مایع کرده اند تا سیستم های خود را خنک کنند.
دو سال از زمانی که همه‌گیری کووید-19 تحول دیجیتال را به صدر فهرست اولویت‌ها برای تقریباً هر کسب‌وکار و فردی در جهان رساند، می‌گذرد. و با افزایش اتکای جهان به فناوری‌های نسل بعدی، میزان داده‌های ایجاد شده، جمع‌آوری‌شده، کپی‌شده، و مصرف‌شده نیز افزایش می‌یابد تا نیازهای جامعه پسا دیجیتالی امروزی را برآورده کند.
در مرکز این تقاضاهای افزایش یافته داده، مرکز داده قرار دارد – توانمندساز مرکزی اقتصاد دیجیتال فردا.
خنک کردن مراکز داده
از واقعیت‌های مجازی و افزوده گرفته تا هوش مصنوعی و روبات‌های مستقل، فناوری‌های نوآورانه فردا به افزایش مصرف برق مرکز داده و در نتیجه افزایش گرمای تولید شده و ساطع شده از رک‌های سرور ادامه خواهند داد. به همین دلیل است که یکی از بزرگترین چالش‌های زیرساختی که امروزه دامنگیر مراکز داده است، ناتوانی در مقاومت در برابر گرمای تولید شده از طریق گسترش سریع استفاده از داده است.
گرمای بیش از حد در مرکز داده می تواند منجر به خرابی مضر، از دست دادن داده ها، خرابی کامل سیستم، تهدیدات محیطی شود و حتی می تواند تهدیدی برای اپراتورها و بازدیدکنندگان باشد. و از آنجایی که اکثر زیرساخت‌های مرکز داده برای پشتیبانی از افزایش مصرف اینترنت امروزی ساخته نشده‌اند، برای اپراتورها مهم‌تر از همیشه است که راه‌حل‌های کارآمد و مقیاس‌پذیر برای خنک نگه داشتن و فعال نگه داشتن مراکز داده خود بیابند.
بنابراین، مراکز داده چه اقداماتی می توانند انجام دهند تا اطمینان حاصل شود که سرورهایشان بیش از حد گرم نمی شود؟
مرکز داده عصر یخبندان
در حالی که اولین مراکز داده تا دهه 1940 ساخته نشدند، تکامل آنها به قدری سریع بوده است که واقعاً میلیون ها سال از زمان توسعه اولین مراکز داده در جهان احساس می شود.
در آن مرحله، کامپیوترهای اولیه و رک‌های سرور حداقل گرما را تولید می‌کردند و می‌توانستند به سادگی با استفاده از چیلرها و واحدهای تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر (CRAC) برای حفظ دمای هوای اتاق سرور رضایت‌بخش خنک شوند. با بزرگ‌تر و داغ‌تر شدن سرورها، اپراتورها به راه‌حل‌های کارآمدتر روی آوردند، مانند سیستم‌های طبقه مرتفع که در آن هوا به صورت دوره‌ای خنک و دوباره خنک می‌شد.
مراکز داده امروزی که حتی از قفسه‌ها و سرورهای بزرگ‌تر استفاده می‌کنند، معمولاً از سیستم‌های خنک‌کننده راهروی گرم/راهروی سرد مبتنی بر هوا استفاده می‌کنند که در آن هوای سرد از هوای گرم جدا می‌شود تا یک سیستم همرفتی ایجاد شود که در آن کابینت‌ها اساسا خود را خنک می‌کنند. اما حتی این روش نیز در میان افزایش تقاضای داده، منسوخ شده است و پیامدهای جدیدی را برای کارکنان مرکز داده ایجاد کرده است، زیرا کارمندانی که روی اتصالات در پشت سرور کار می‌کنند در برابر دمای بالا در راهروی گرم آسیب‌پذیر هستند یا به‌طور ناراحت‌کننده در سرما می‌لرزند.
سیستم‌های تهویه مطبوع تجاری
در عین حال، این مراکز داده که به سیستم‌های تهویه مطبوع تجاری برای نگه داشتن سرورها و رک‌ها در دمای بهینه متکی هستند، به شدت پر سر و صدا هستند و به محدودیت‌های نظارتی نویز محل کار نزدیک یا فراتر می‌روند که برای محافظت از اپراتورها طراحی شده‌اند. در واقع، برخی گزارش‌ها اشاره می‌کنند که میانگین سطح دسی‌بل در یک مرکز داده بین ۷۵ تا ۹۵ دسی‌بل (dB) است، در حالی که دولت فدرال استاندارد محل کار برای سطوح سر و صدای ۸۵ دسی‌بل یا کمتر در طول یک روز هشت ساعته دارد. این امر خطرات شغلی آشکاری را برای هرکسی که زمان خود را در مرکز داده سپری می کند، به همراه دارد، زیرا قرار گرفتن در معرض سر و صدای بلند در طول زمان می تواند منجر به زنگ زدن در گوش و کاهش شنوایی ناشی از قرار گرفتن در معرض تجمعی شود.
همانطور که ما به آینده برای به فعلیت رساندن کامل فناوری فردا نگاه می کنیم، باید این سوال را مطرح کرد که آیا خنک کننده هوا کافی است یا خیر.
خنک کننده غوطه وری مایع
ما قبلاً خنک سازی غوطه وری مایع را در عمل دیده ایم. ماشین‌ها از خنک‌کننده مایع استفاده می‌کنند تا موتورهای خود را به همان روشی که علاقه‌مندان به رایانه‌های شخصی و گیمرها از خنک‌کننده مایع برای بهینه‌سازی عملکرد حرارتی و بهبود ظاهر دکل‌های خود استفاده می‌کنند، استفاده کنند. حتی عملیات استخراج بیت کوین از فناوری خنک کننده غوطه وری مایع برای فعال کردن سخت افزار خود استفاده می کند.
در این روش، سرورها به طور کامل در مایع خنک‌کننده غوطه‌ور می‌شوند که برای خنک کردن آن در سراسر اجزای داغ سرور جریان می‌یابد.
در فضای مرکز داده، برخی از بزرگترین ارائه دهندگان در جهان شروع به نگاه کردن به غوطه وری در مایع کرده اند تا سیستم های خود را خنک و کار کنند. کمتر از یک سال پیش، مایکروسافت اعلام کرد که اولین ارائه‌دهنده ابری است که خنک‌کننده غوطه‌وری دو فازی را در یک محیط تولیدی برای کاهش مصرف برق اجرا می‌کند و بیان می‌کند که توانایی آنها در راه‌اندازی و راه‌اندازی سرورهای خود حتی در زمان افزایش تقاضا، انعطاف‌پذیری بیشتری را به همراه دارد. و حتی زمانی که سرورها بیش از حد مالیات دریافت می کنند، از آپتایم اطمینان حاصل کرد.
غوطه ور کردن سرورها در مایع
خنک‌کننده غوطه‌وری مایع همچنین محیطی امن‌تر و دلپذیرتر را برای افرادی که از مرکز داده بازدید می‌کنند و در آن کار می‌کنند، ایجاد می‌کند. برای شروع، با غوطه ور کردن سرورها در ظروف پر از مایع با دمای کنترل شده خود، افراد دیگر مجبور نیستند خود را با دمای شدید تاسیسات وفق دهند و می توانند به راحتی در شرایط محیط کار قابل قبول کار کنند.
علاوه بر این، پیاده‌سازی سیستم‌های خنک‌کننده غوطه‌وری مایع به این معنی است که اپراتورها می‌توانند فن‌های پر سر و صدا را کنار بگذارند و محیطی تقریباً بی‌صدا و عاری از هرگونه خطر شنوایی ایجاد کنند.
در سطح کلان، خنک‌کننده غوطه‌وری مایع همچنین به به حداقل رساندن ردپای محیطی صنعت مرکز داده کمک می‌کند، زیرا یک روش خنک‌کننده کارآمد برای افزایش ظرفیت بدون صرف انرژی زیاد ارائه می‌کند. از آنجایی که سیالات خنک کننده در اطراف تمام اجزای سرور گردش می کند، تمام گرمای سرور را جذب می کند و نیاز به فن های سرور داخلی و اتاق های فوق خنک را از بین می برد. این امر تقاضای انرژی و مصرف انرژی مرکز داده را کاهش می دهد و در نهایت اتلاف گرمایی را که می تواند به سیاره زمین آسیب برساند کاهش می دهد.
فقط نوک کوه یخ
حقیقت این است که ما فقط سطح نوآوری های تکنولوژیکی را از بین می بریم. از استقرار فناوری‌های خودمختار گرفته تا متاورژن‌های واقعیت افزوده، اتکای جهان به ابر و داده‌ها همچنان سر به فلک می‌کشد، و همچنین تقاضاهای مرکز داده نیز همینطور خواهد بود.
من پیش‌بینی می‌کنم که رهبران فناوری در رأس تلاش‌های تکامل مرکز داده امروزی به اتخاذ راه‌حل‌های نوآورانه برای خنک و کارآمد نگه داشتن مراکز داده خود ادامه دهند. ما در حال حاضر می بینیم که مراکز داده در بستر دریا در سراسر جهان ظاهر می شوند، بنابراین هیچ محدودیتی برای میزان تحولی که در سال های آینده در صنعت خواهیم دید وجود نخواهد داشت.
نظر خود را به اشتراک بگذارید