كيف تحل مشكلة تبديد الحرارة لأرفف الخادم الكثيفة؟

تستهلك بعض رفوف الخوادم في مراكز البيانات ما يصل إلى 800 كيلووات لكل رف في السنة ، وستستمر في الزيادة. كيف ستتطور في المستقبل؟

كانت كثافة مركز البيانات موضوعًا عامًا في نهاية القرن الماضي ، وهو ما قد يفسر سبب استمرار تحوم العديد من مؤسسات تكنولوجيا المعلومات عند كثافة الطاقة من 4 إلى 6 كيلوواط / رف. ومع ذلك ، فإن إدارة الطاقة والحرارة تستعد بالفعل لتصميم رفوف خادم أكبر من 10 كيلووات.

إن العدد الهائل من نوى المعالجات وتصميم الخادم النصلي على مستوى الرف يجعل من الحتمي زيادة CRAC وتكاليف الطاقة. لكن الكثافة العالية لا تقتل الخادم كما يخشى المصمم. ستؤدي المحاكاة الافتراضية والأجهزة عالية الكفاءة والموفرة للطاقة وقمع التبريد النشط ودرجة حرارة التشغيل المقبولة الأعلى بالتنسيق مع بعضها البعض إلى تأخير وتقليل استهلاك الطاقة الحرارية.

ما حجم المشكلة الحرارية للخوادم؟

بخلاف تكوين خادم لكل حمل عمل ، يمكن للخادم ذي التكوين المتوسط ​​أن يدعم 10 أو 20 أو أكثر من أحمال العمل باستخدام برنامج Hypervisor. قد يتم تحرير مساحة الحامل للمنشأة بعد افتراضية الأحمال المختلفة.

في الوقت نفسه ، تتكون الشريحة من عملية تصنيع عالية الكثافة على مستوى الترانزستور وسرعة أقل على مدار الساعة ، لذلك عند تحديث الجهاز ، لن تؤثر الزيادة الحلزونية في عدد نوى المعالج على استهلاك الطاقة للحامل .

مع تقليص الحجم ، هناك خوادم مستخدمة بشكل كامل في مركز البيانات ، لذلك يتم أيضًا تقليل الرفوف المطلوبة ، مما أدى إلى تغيير كيفية تطبيق التبريد. يختلف عن تبريد مركز البيانات بأكمله ، باستخدام استراتيجيات معالجة الهواء العيانية ، مثل قنوات الهواء الساخن / البارد لتحقيق الحمل الحراري للهواء في الفضاء ، ينفذ المشغلون استراتيجيات قمع لتقليل منطقة التشغيل إلى مساحات صغيرة قليلة ، أو حتى بعض الرفوف. استخدم نظام التبريد الداخلي في الصف أو على الرف للتعامل مع هذه الحرارة ، وقم بإيقاف تشغيل مكيف هواء غرفة الكمبيوتر (CRAC).

بالإضافة إلى ذلك ، توصي الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE) أيضًا بزيادة درجة حرارة مدخل هواء الخادم الفعال إلى 80 أو حتى 90 درجة فهرنهايت.

مع تطوير إدارة الطاقة هذه ، من غير المحتمل أن تحدث النقاط الساخنة والتبريد غير الكافي ، عادة بسبب التصميم غير المناسب أو سوء تجديد المنشأة.

البقع الساخنة وقضايا التبريد الأخرى

حتى في حالة استخدام أفضل إستراتيجية قمع ونظام تبريد عالي الكفاءة ، سيستمر إنشاء نقاط اتصال للخادم في الحامل بسبب الاختيار دون الأمثل أو وضع المعدات الحاسوبية.

قد تؤدي العوائق غير المتوقعة أو التغييرات العرضية في مسار تدفق الهواء إلى توليد حرارة. على سبيل المثال ، فإن إزالة دروع حامل الخادم والسماح بتدفق الهواء إلى موقع غير مخطط في الحامل سيضعف تدفق الهواء إلى الخوادم الأخرى ويزيد من درجة حرارة المنفذ.

سيؤدي أيضًا زيادة استهلاك طاقة الخادم بشكل كبير إلى حدوث مشكلات في تبديد الحرارة. على سبيل المثال ، سيؤدي استبدال عدة خوادم أحادية الوحدة بأنظمة خادم نصلي متقدمة إلى زيادة كبيرة في استهلاك الطاقة للحامل ، وسيؤثر تدفق الهواء غير الكافي بشكل مباشر على جميع مكونات الوحدة للماكينة النصلية. إذا لم يتم تصميم نظام التبريد لمثل هذا الخادم ، فمن المحتمل أن تحدث النقاط الساخنة بشكل متكرر.

عند زيادة كثافة الحامل في منطقة الخدمة ، تحتاج مؤسسات التشغيل إلى التفكير في الاستثمار في إدارة البنية التحتية لمركز البيانات وأدوات إدارة النظام الأخرى ، وجمع البيانات من أجهزة الاستشعار الحرارية في الرفوف وإنشاء التقارير. يمكنهم اكتشاف الظروف التي تتجاوز حد التسخين واتخاذ التدابير اللازمة ، مثل إخطار الفنيين ، أو استدعاء ترحيل عبء العمل تلقائيًا أو إيقاف تشغيل النظام لمنع الفشل المبكر للمنشأة.

عندما يؤدي تخطيط حامل الخادم إلى إنشاء نقاط فعالة ، يمكن لفريق تكنولوجيا المعلومات إعادة تخصيص الأجهزة. على عكس ملء رف واحد ، إذا سمحت المساحة ، بنقل نصف أو واحد أو رفين من المعدات إلى رفوف أخرى ، أو أغلق الأنظمة المحمومة.

إذا لم تكن المساحة كافية لإعادة التصميم ، أضف بعض معدات التبريد المتنقلة التي تحتوي على تكييف الهواء الخاص بها ويمكن استخدامها في مركز البيانات. إذا كان الحامل يستخدم وحدة تبريد مدمجة في الصف أو الرف ، فإن ضبط نقطة درجة الحرارة يمكن أن يحقق تأثير التبريد بشكل أكثر فعالية من فتح وحدة مغلقة وإضافة معدات التبريد.

استراتيجية التخفيف طويلة المدى

على المدى الطويل ، يمكن أن تساعد التكنولوجيا المتقدمة في إدارة الحرارة.

يمكن أن تنقل الرفوف المبردة بالماء مياه التبريد من خلال أبواب الخزانة أو مسارات أخرى. يمكن أن تحل الرفوف المبردة بالماء معظم مشاكل التسخين - خاصةً عندما لا يعمل تبديد الحرارة بالحمل الحراري للهواء ذي درجة الحرارة المنخفضة والهواء العالي الحرارة.

يمكن لتقنية التبريد بالغمر المتوسط ​​أن تغمر الخادم في حوض الاستحمام المملوء بمادة تبريد غير موصلة وغير قابلة للتآكل مثل الزيت المعدني. من المتوقع أن تحقق هذه التقنية كفاءة عالية ، وتقريباً بلا ضوضاء ، وقريبًا من الصفر فقد في نقل الحرارة.

ومع ذلك ، تعد خيارات التكنولوجيا الشائعة هذه أكثر ملاءمة لهياكل مركز البيانات الجديدة ، بدلاً من التحديثات الفنية المنتظمة.

تتمتع Sinda Thermal بخبرة في تقديم حلول حرارية مختلفة في 5G ، الخادم ، الكمبيوتر ، المعدات الطبية ، المركبات الكهربائية ، تطبيقات LED ، إلخ. يمكننا توفير غرفة التبريد بالبثق ، غرفة التبريد ذات الزعانف ، مجموعة زعنفة الختم ، وحدات لحام أنابيب الحرارة ، غرفة التبريد بغرفة البخار ، لوحة التبريد السائل ، مبرد المروحة ، إلخ. يرجى الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي مساعدة في القضايا الحرارية.

موقع الكتروني:www.sindathermal.com

جهة الاتصال: castio _ ou@sindathermal.com

Wechat: +8618813908426