حل مركز البيانات الذكي الموفر للطاقة والمبرد بالسائل

تقود التقنيات الحالية مثل البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي التطور السريع للاقتصاد الرقمي، الأمر الذي يتطلب ناقلات أجهزة عالية السرعة لمعلومات البيانات ومراكز البيانات. مع الترقية المستمرة وتكرار شرائح الخادم، والطلب المتزايد على الرقائق عالية الأداء، وزيادة كثافة الخوادم، أصبحت مشكلة تبديد الحرارة للخوادم إحدى الاختناقات في تطوير تكنولوجيا الكمبيوتر. لقد تم تطبيق تكنولوجيا تبريد الهواء بشكل ناضج في تبديد حرارة الرقاقة، وأصبحت مشاكل الضوضاء واستهلاك الطاقة الناجمة عن زيادة سرعة الرياح لتحسين قدرة تبديد الحرارة خطيرة بشكل متزايد. نظرًا لضعف أداء نقل الحرارة للهواء كوسيط تبريد، وحقيقة أن الحرارة النوعية للسوائل أكبر بكثير من حرارة الهواء، فقد ظهرت حلول التبريد السائل لحل مشكلة التبريد الفعال في مراكز البيانات.

يتم تحويل الغالبية العظمى من الطاقة الكهربائية التي تستهلكها معدات المعلومات الإلكترونية في مركز البيانات أثناء التشغيل إلى حرارة مهدرة. إذا لم يكن من الممكن نقل هذا الجزء من الحرارة الموجود في الخزانة إلى البيئة المحيطة في الوقت المناسب، فسترتفع درجة حرارة تشغيل الرقائق والمكونات الأخرى في الخزانة بشكل حاد. بالنسبة لخوادم الحوسبة ذات الأغراض العامة النموذجية، تتمتع وحدة المعالجة المركزية بأعلى نسبة من استهلاك الطاقة بين المكونات المختلفة، كما أن الطلب على تبديد الحرارة مرتفع نسبيًا. عندما ترتفع درجة حرارة الشريحة داخل خزانة الخادم إلى أكثر من 80 درجة، لا يمكن ضمان التشغيل المستقر للرقاقة. ولذلك، تحتاج مراكز البيانات إلى توفير سعة التبريد بشكل مستمر بما يتناسب مع احتياجات التبريد للخوادم. نظرًا لحقيقة أن نظام تبريد مركز البيانات ومعدات المعلومات الإلكترونية في ظل تقنية التبريد المبرد بالهواء لا يحققان سوى تبادل الحرارة من خلال الهواء الموجود في البيئة، يمكن بسهولة تحقيق تصميم نظام التبريد والتشغيل والصيانة اليومية لمعدات تكنولوجيا المعلومات وتكييف الهواء. ولذلك، فإن الغالبية العظمى من مراكز البيانات لا تزال تستخدم تكنولوجيا التبريد المبرد بالهواء لتبريد الرقائق.

تقنية التبريد السائل لمركز البيانات هي طريقة تبريد تستخدم السوائل المتدفقة لنقل الحرارة الناتجة عن المكونات الداخلية للكمبيوتر إلى خارج الكمبيوتر، مما يضمن أن الكمبيوتر يعمل ضمن نطاق درجة حرارة آمن. تكنولوجيا التبريد السائل ليست تقنية جديدة، وقد ظهرت أشكال مختلفة من تطبيقات التبريد السائل منذ القرن التاسع عشر، مثل العزل، وتبريد محولات الجهد العالي للغاية، ومحركات تبريد السيارات، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن انتشارها على نطاق واسع في المؤسسات مراكز البيانات على المستوى ليست شائعة من حيث الحلول والحالات. في الوقت الحاضر، تنقسم حلول التبريد السائل لمراكز البيانات إلى تقنية التبريد السائل بالتلامس وتقنية التبريد السائل بعدم التلامس بناءً على ما إذا كانت معدات المعلومات الإلكترونية والمبرد على اتصال مباشر. تنقسم تقنية التبريد السائل الملامس بشكل أساسي إلى التبريد السائل بالغمر والرش، في حين أن تقنية التبريد السائل غير الملامس هي بشكل أساسي تبريد سائل بلوحة باردة.

بالنسبة لمراكز البيانات، يمكن لتقنية التبريد السائل تحقيق درجة حرارة مدخل عالية نسبيًا لسائل التبريد (أعلى من 45 درجة)، كما أن تصميم نظام مصدر التبريد في مراكز البيانات يمكن أن يلغي الحاجة إلى المبردات، مما يسمح باستخدام مصادر التبريد الطبيعية لمدة عام كامل. على الصعيد الوطني. في معظم المناطق، يمكن لمراكز البيانات تحقيق مستوى PUE منخفض يصل إلى 1.15 أو أقل. وفي الوقت نفسه، أدى الانخفاض في ذروة PUE في مراكز البيانات إلى زيادة مخرجات تكنولوجيا المعلومات، مما أدى بشكل مباشر إلى تقليل تكاليف التكلفة الإجمالية للملكية لمراكز البيانات.
بالإضافة إلى ذلك، مع الترقية المستمرة لتكنولوجيا التبريد السائل وتعميق تكامل التقنيات المهنية المختلفة، تحولت أساليب توفير الطاقة لمراكز البيانات من مجرد تحسين كفاءة استخدام الطاقة لمعدات نظام تكييف الهواء إلى تحسين وتنظيم معدات تكنولوجيا المعلومات بشكل مشترك. ومعدات التبريد، مما يحقق كفاءة الطاقة المثلى عبر مركز البيانات بأكمله من خلال تقنية الذكاء الاصطناعي.

مع التطور السريع للذكاء الاصطناعي وغيرها من الشركات، ومواجهة المتطلبات المستمرة لتوفير الطاقة وخفض الاستهلاك لمراكز البيانات، مع الأخذ في الاعتبار التكرار السريع وتحديث تكنولوجيا الرقائق، فإن تكنولوجيا مراكز البيانات الخضراء والذكية الجديدة لا تحتاج فقط إلى مطابقة الطاقة متطلبات الأجيال 2-3 المستقبلية من معدات تكنولوجيا المعلومات، ولكنها تحتاج أيضًا إلى مراعاة سلامة وموثوقية النشر على نطاق واسع. وباعتبارها تقنية مبتكرة، يمكن لتقنية التبريد السائل لمراكز البيانات أن تحقق التصميم البسيط وكفاءة الطاقة القصوى لمراكز البيانات، بينما تلبي أيضًا الاتجاه المستقبلي للطاقة العالية لرقائق الخادم. وعلى خلفية المتطلبات الصارمة لاستهلاك الطاقة المنخفضة لمراكز البيانات في السياسات الوطنية، فقد حظيت باهتمام ودعم مشتركين من جانب تكنولوجيا المعلومات ومراكز البيانات.