تبريد مراكز البيانات بتقنية التبريد السائل لدعم التحول الأخضر

في الوقت الحالي، ينمو الحجم الإجمالي لقوة الحوسبة في الصين بسرعة، ويحتل المرتبة الثانية في العالم. وبحلول عام 2025، ستصل القوة الحاسوبية لمراكز البيانات الوطنية إلى 3.3 أضعاف ما كانت عليه في عام 2020. وأصبح تسريع بناء مراكز البيانات الخضراء متطلبا أساسيا لضمان استدامة الموارد والبيئة.

في الوقت الحاضر، يتزايد الطلب على خوادم الذكاء الاصطناعي بشكل كبير، ولكن 80 بالمائة -90 بالمائة من مراكز البيانات لا تزال تستخدم التبريد المبرد بالهواء. على الرغم من سياسات توفير الطاقة المتكررة في مراكز البيانات وانخفاض تكاليف الاستثمار في التبريد السائل، لا تزال هناك صعوبات متعددة في ترقية التبريد السائل، كما تختلف مشكلات الصناعة المختلفة أيضًا. "في 28 يونيو، عقدت Ningchang اجتماعًا للتواصل الإعلامي، وأعلن رئيس Ningchang Qin Xiaoning عن إطلاق "خطة Huanye الخالية من القلق" لحل مشكلة ترقية مراكز البيانات الحقيقية، وتعزيز التبريد السائل من "الفخامة" إلى "الشامل". لقد أعطى التطور السريع لقوة الحوسبة أهمية كبيرة لتعزيز الاقتصاد الرقمي وتحسينه وتوسيعه، فضلا عن توسيع مساحة جديدة للتنمية الاقتصادية. ومع ذلك، باعتبارها مركز بيانات محمول مادي، فهي مثل مصانع الصلب الذي لا يدخن، مما يخلق قيمة اقتصادية. مع جلب استهلاك الطاقة العالية أيضًا.

وفي هذا السياق، اتخذت سلسلة من الوثائق مثل "خطة العمل الثلاثية لتطوير مراكز البيانات الجديدة (2021-2023)" و"الخطة الخمسية الرابعة عشرة لتطوير الاقتصاد الرقمي" ترتيبات لتعزيز بناء مراكز رقمية خضراء، بما في ذلك "تسريع التحول الموفر للطاقة لمراكز البيانات، والتحسين المستمر لمستوى استخدام الطاقة المتجددة في مراكز البيانات" و"تقليل PUE لمراكز البيانات الكبيرة والمرتفعة المبنية حديثًا إلى أقل من 1.3 بحلول النهاية لعام 2023". ولذلك، أصبح اللون الأخضر ومنخفض الكربون معيارًا جديدًا لبناء مراكز البيانات. أصبح التبريد السائل، بمزاياه البارزة في الحفاظ على الطاقة وتقليل الكربون في مجال التبريد، خيارًا مهمًا لبناء مراكز البيانات على مستوى المقاطعة. حاليًا، تشتمل تقنية التبريد السائل بشكل أساسي على شكلين: التبريد غير المباشر والتبريد المباشر. يشير الأول إلى استخدام التبريد السائل بلوحة باردة، والذي يربط مباشرة لوحة تبريد الماء المعدنية بوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات، وينفذ الحرارة من خلال تدفق السائل. الأخير هو استخدام التبريد السائل المغمور، والذي يغمر اللوحة الأم للخادم مباشرة في محلول الفلورايد الإلكتروني. عندما ترتفع درجة حرارة تشغيل وحدة المعالجة المركزية، يتم تسخين درجة حرارة سائل التبريد المحيطة لإحداث تغيير في مرحلة التبخر. أثناء عملية تغيير الطور، يمتص المبرد كمية كبيرة من الحرارة الكامنة.

بالمقارنة مع تكنولوجيا تبريد الهواء التقليدية، فإن التوصيل الحراري للسائل هو 25 مرة من الهواء، والحرارة المنقولة بنفس الحجم من السائل ما يقرب من 3000 مرة من نفس الحجم من الهواء؛ ثانيًا، عند نفس مستوى تبديد الحرارة، يتم تقليل مستوى الضوضاء المبرد بالسائل بمقدار 20-35 ديسيبل مقارنة بمستوى الضوضاء المبرد بالهواء. وفيما يتعلق باستهلاك الطاقة، تشير البيانات إلى أن أنظمة التبريد السائل توفر حوالي 30-50 بالمائة من الكهرباء مقارنة بأنظمة تبريد الهواء. وعلى الرغم من أن التكنولوجيا جيدة، إلا أن مراكز البيانات التقليدية لا تزال تواجه العديد من التحديات في عملية التحول من "الرياح" إلى "السائلة".