Anterior, majoritatea centrelor de date foloseau radiatoare răcite cu aer pentru a disipa căldura și pentru a asigura furnizarea stabilă a puterii de calcul. Dezvoltarea inteligenței artificiale necesită o putere de calcul din ce în ce mai mare, iar căldura generată de procesoare este în creștere. Radiatorul răcit cu aer nu mai poate face față sarcinii, așa că răcirea cu lichid a devenit treptat tendința principală.
Odată cu accelerarea aplicațiilor de inteligență artificială, este urgentă cererea de servere răcite cu lichid?
Cererea urgentă de sisteme de răcire cu lichid în inteligența artificială (AI) se datorează în principal cerințelor de performanță hardware extrem de ridicate ale sarcinilor de calcul AI, în special în învățarea profundă, antrenamentul în rețea la scară largă și inferența, unde intensitatea de calcul și consumul de energie sunt foarte mari. .
Cerere mare de putere de calcul:AI, în special învățarea profundă, necesită o putere de calcul extrem de mare de la hardware, rezultând o cantitate mare de căldură generată de hardware în timpul funcționării.
Funcționare pe termen lung cu sarcină mare:Sarcinile AI necesită adesea funcționare pe termen lung cu sarcină mare, iar răcirea cu lichid poate disipa căldura mai eficient, asigurând că echipamentul nu se supraîncălzi în timpul funcționării pe termen lung.
Densitatea hardware și miniaturizarea:Sistemele de răcire cu lichid acceptă configurații hardware cu densitate mai mare, îmbunătățesc utilizarea spațiului și gestionează eficient căldura în spații limitate.
Eficiență energetică și durabilitate:Disiparea eficientă a căldurii a sistemelor de răcire cu lichid ajută la reducerea consumului de energie și a amprentei de carbon a centrelor de date, sporind sustenabilitatea.
Prin urmare, odată cu creșterea cererii pentru calcularea AI, tehnologia de răcire cu lichid a devenit una dintre tehnologiile cheie pentru a asigura funcționarea stabilă și eficientă a hardware-ului AI, în special în medii cu încărcare mare, funcționare pe termen lung și medii de centre de date pe scară largă.
Care sunt formele de răcire cu lichid?
·Răcire directă cu lichid (DLC):Această metodă folosește lichid de răcire pentru a contacta direct sursa de căldură a componentelor, cum ar fi procesorul și GPU-ul serverului. Lichidul curge prin placa de răcire (schimbător de căldură) și absoarbe direct căldura, apoi conduce căldura către exteriorul sistemului de răcire prin conducta de răcire. Metoda de răcire cu lichid îmbunătățește foarte mult eficiența conducerii căldurii și poate menține eficient stabilitatea hardware-ului în medii de calcul de înaltă densitate.
··Răcire prin imersie: Răcirea prin imersie este procesul de scufundare a întregului server sau hardware de calcul într-un lichid izolant special. Acest lichid poate absorbi și elimina eficient căldura fără a fi nevoie de schimbătoare de căldură complexe. Sistemele de răcire cu lichid prin imersie pot crește semnificativ densitatea serverelor, gestionând în același timp eficient căldura.
··Răcire cu lichid indirect: în această metodă, există un schimbător de căldură între lichidul de răcire și hardware-ul serverului, unde lichidul de răcire ia căldură și hardware-ul contactează direct schimbătorul de căldură. Această metodă este potrivită pentru unele scenarii de aplicații speciale în care lichidul de răcire nu intră direct în contact cu echipamentul, dar poate încă conduce eficient căldura.
Cum pot centrele de date existente să sprijine implementarea serverelor AI de înaltă densitate cu răcire lichidă?
Pentru a sprijini implementarea serverelor AI de înaltă densitate cu răcire lichidă, centrele de date existente trebuie să fie supuse unei serii de renovări și optimizări. Aceste renovări implică de obicei ajustări ale instalațiilor fizice, sistemelor de răcire, alimentării cu energie și configurațiilor serverului. Următoarele sunt principalele cerințe și pași:
1. Reglarea spațiului și a aspectului
Designul spațiului: sistemele de răcire cu lichid necesită de obicei rafturi sau spații dedicate pentru instalarea dispozitivelor de răcire, cum ar fi sistemele de distribuție a lichidului de răcire și plăcile de răcire. Centrele de date existente ar putea avea nevoie să replanifice amenajările rack-urilor pentru a integra eficient aceste noi sisteme în facilitățile existente.
Configurație de înaltă densitate: AI necesită de obicei un cluster de servere de înaltă densitate, în special servere GPU. Pentru a se adapta la aceasta, centrele de date trebuie să ofere mai mult spațiu în rack sau rack-uri cu densitate mai mare pentru a găzdui echipamente suplimentare de răcire.
2. Integrarea tehnologiei de răcire cu lichid
Pentru a se adapta la răcirea directă, centrele de date existente trebuie să instaleze interfețe de răcire cu lichid în servere și rafturi și să se asigure că sistemul de răcire cu lichid este compatibil cu sistemele tradiționale de răcire cu aer.
3. Managementul energiei și îmbunătățirea sistemului de răcire
Alimentarea cu energie: sistemele de răcire cu lichid pot fi mai eficiente decât sistemele tradiționale de aer condiționat, dar necesită totuși putere suplimentară pentru a susține fluxul de lichid de răcire, pompe și echipamente de schimb de căldură. Prin urmare, centrele de date ar putea avea nevoie să consolideze sursa de alimentare, UPS (sursa de alimentare neîntreruptibilă) și sistemele de alimentare de rezervă pentru a asigura funcționarea stabilă a sistemelor de răcire.
Recuperarea și gestionarea căldurii: răcirea cu lichid ajută la gestionarea căldurii mai eficient, deoarece este mai eficientă decât răcirea cu aer și poate transfera căldura mai central către sistemul de răcire. Pentru centrele de date existente, poate fi necesar să se consolideze instalațiile de recuperare a căldurii pentru a reutiliza căldura disipată, cum ar fi pentru încălzirea spațiilor de birouri.
4. Automatizarea și monitorizarea sistemului de răcire
Sistem inteligent de gestionare a răcirii: Odată cu implementarea răcirii cu lichid, gestionarea sistemelor de răcire va deveni mai complexă. Centrele de date pot implementa sisteme inteligente de gestionare a răcirii bazate pe senzori și analiza datelor, care pot monitoriza temperatura serverului, debitul lichidului, presiunea și alți parametri în timp real, pot ajusta automat debitul și temperatura lichidului de răcire pentru a asigura cel mai bun efect de răcire.
Detectarea scurgerilor și siguranță: Sistemele de răcire cu lichid trebuie să aibă măsuri de protecție și de detectare a scurgerilor cuprinzătoare. Centrele de date existente trebuie să implementeze senzori de monitorizare a scurgerilor și să ia măsurile de urgență necesare pentru a evita deteriorarea hardware-ului cauzată de scurgerile de lichid.
5. Conformitate și impact asupra mediului
Cerințe de conformitate: sistemele de răcire cu lichid trebuie să respecte standardele de siguranță din industrie, reglementările de mediu și politicile de utilizare a energiei curate. Centrul de date trebuie să se asigure că sistemul de răcire cu lichid respectă cerințele locale de mediu, incendiu și codul de construcție.
Ecologic: în comparație cu răcirea tradițională cu aer, sistemele de răcire cu lichid sunt mai eficiente din punct de vedere energetic și mai ecologice. Prin urmare, adoptarea răcirii cu lichid poate ajuta la îmbunătățirea eficienței energetice (PUE) a centrelor de date și la reducerea amprentei lor de carbon.
6. Actualizare și extindere a sistemului
Compatibilitate cu sistemele existente: Pentru centrele de date existente, este necesar să se asigure că sistemul de răcire cu lichid este compatibil cu echipamentele IT și sistemele de alimentare existente în timpul procesului de renovare. Dacă este o extindere la scară largă, poate fi necesară creșterea capacității infrastructurii de răcire și a infrastructurii IT.
Tranziție treptată: deoarece introducerea răcirii cu lichid poate necesita timp și investiții, o tranziție treptată poate fi luată în considerare prin înlocuirea sarcinilor de calcul de mare densitate sau a serverelor din zone specifice cu echipamente de răcire cu lichid, apoi promovând-o pe deplin după stabilizarea sistemului.
Cum ar trebui operatorii să planifice combinația de servere răcite cu aer și răcite cu lichid atunci când construiesc noi centre de date?
Atunci când construiesc noi centre de date, operatorii ar trebui să planifice combinația de servere răcite cu aer și răcite cu lichid în mod rezonabil, pe baza diferitelor tipuri de încărcare, cerințe de eficiență energetică, nevoi de răcire și factori de scalabilitate viitori. Iată câteva considerente cheie și sugestii de planificare:
1. Densitatea sarcinii și cerințele de calcul
Sarcini de calcul de înaltă densitate (AI, date mari, sarcini intensive GPU): pentru aceste sarcini, sunt de obicei necesare metode mai eficiente de disipare a căldurii. Sistemele de răcire cu lichid (în special răcirea directă cu lichid, DLC) oferă efecte de gestionare termică mai bune, sprijină eficient nevoile de calcul de înaltă densitate și asigură funcționarea stabilă a echipamentului. Prin urmare, pentru serverele care efectuează sarcini mari, cum ar fi AI, învățarea automată și analiza datelor mari, se recomandă să se acorde prioritate tehnologiei de răcire cu lichid.
Sarcini cu densitate scăzută până la medie: pentru unele aplicații tradiționale cu sarcini ușoare și densitate de calcul scăzută (cum ar fi serviciile web, stocarea fișierelor etc.), sistemele răcite cu aer sunt suficiente pentru a îndeplini cerințele și au costuri de implementare relativ scăzute. Prin urmare, serverele răcite cu aer pot fi utilizate sub aceste sarcini.
2. Eficiența energetică și costurile de exploatare
Avantajele răcirii cu lichid: Datorită eficienței sale mai mari de transfer de căldură, sistemele de răcire cu lichid pot elimina mai eficient căldura de pe servere în comparație cu sistemele tradiționale de răcire cu aer, reducând astfel sarcina asupra aerului condiționat și a echipamentelor tradiționale de răcire. Prin urmare, sistemele de răcire cu lichid au o eficiență energetică mai mare și un PUE (Energy Usage Efficiency Ratio) mai mic, ceea ce poate reduce semnificativ costurile de operare ale centrelor de date, în special pentru obiectivele operaționale pe termen lung.
Avantajele răcirii cu aer: Sistemele de răcire cu aer au o investiție inițială mai mică și o întreținere și un management relativ simple, astfel încât pentru sarcinile cu cerințe mai puțin stricte de eficiență energetică, sistemele de răcire cu aer pot fi mai rentabile. În special în stadiile incipiente ale centrelor de date, utilizarea sistemelor de răcire cu aer poate reduce costurile de construcție.
3. Scalabilitate și flexibilitate
Design modular: la construirea unui nou centru de date, poate fi luată în considerare proiectarea modulară, ceea ce înseamnă implementarea de servere răcite cu aer și răcite cu lichid în zone diferite, în funcție de diferite tipuri de încărcare și cerințe de răcire. De exemplu, proiectarea zonelor cu densitate mare și încărcare mare ca zone de răcire cu lichid, în timp ce proiectarea zonelor tradiționale de procesare a sarcinilor cu densitate scăzută ca zone răcite cu aer. Acest lucru poate satisface nevoile diferitelor sarcini de calcul fără a necesita o selecție unificată a metodei de răcire pentru întregul centru de date.
Considerații privind scalabilitatea: Odată cu creșterea AI și a aplicațiilor intensive de calcul, sarcina centrelor de date se poate modifica. În etapa inițială, o configurație mixtă de răcire cu aer și răcire cu lichid poate fi selectată în funcție de cerere și, pe măsură ce sarcina de calcul crește, sistemul de răcire cu lichid poate fi extins treptat. Prin design flexibil, metoda de răcire poate fi ajustată în funcție de schimbările de sarcină în viitor.
4. Combinarea și munca în colaborare a sistemelor de răcire
Răcirea cu aer și răcirea cu lichid funcționează împreună: în multe cazuri, sistemele de răcire cu aer și răcirea cu lichid nu sunt complet opuse, ele pot funcționa împreună. De exemplu, în majoritatea centrelor de date, sistemele de răcire cu lichid pot fi folosite pentru a răci echipamentele informatice de înaltă densitate, cum ar fi GPU-urile și serverele AI, în timp ce răcirea cu aer este utilizată pentru a răci zonele echipamentelor cu sarcină redusă. În acest fel, sistemul de răcire cu aer poate servi ca sistem de răcire auxiliar pentru sistemul de răcire cu lichid, asigurând eficiența generală a controlului temperaturii centrului de date.
Combinația de răcire indirectă cu lichid și răcire directă cu lichid: în selectarea răcirii cu lichid, poate fi luată în considerare și o combinație de răcire indirectă cu lichid (ILC) și răcire directă cu lichid (DLC). Răcirea indirectă cu lichid este utilizată de obicei pentru a răci întregul aer din camera computerelor, în timp ce răcirea directă cu lichid este utilizată pentru anumite servere de înaltă performanță. Combinația celor două poate optimiza implementarea sistemelor de răcire cu lichid și poate reduce riscurile de investiții.
5. Aprovizionarea cu energie și considerații de mediu
Energie regenerabilă și centre de date ecologice: sistemele de răcire cu lichid pot îmbunătăți semnificativ eficiența energetică, pot reduce utilizarea sistemelor de răcire cu aer și pot ajuta centrele de date să reducă consumul de energie. Prin urmare, atunci când planificați combinația de răcire cu lichid și răcire cu aer, ar trebui să se acorde prioritate implementării răcirii cu lichid, mai ales dacă centrul de date se bazează pe surse de energie regenerabilă, cum ar fi energia solară și eoliană pentru funcționare. Sistemele de răcire cu lichid pot utiliza aceste surse de energie mai eficient.
Protecția mediului și conformitatea: Sistemele de răcire cu lichid utilizează de obicei lichid de răcire cu circuit închis, care nu numai că îmbunătățește eficiența energetică, ci și reduce impactul agenților frigorifici asupra mediului. Prin urmare, atunci când se confruntă cu reglementări de mediu precum REACH sau F-Gas în Europa, răcirea cu lichid poate fi o alegere mai durabilă.
6. Luarea în considerare a infrastructurii de răcire și a instalațiilor de sprijin
Configurația răcirii cu apă și răcirea cu lichid: sistemele de răcire cu lichid necesită de obicei suport de infrastructură pentru răcirea cu apă sau alte fluide de răcire. Centrele de date ar trebui să asigure fiabilitatea surselor de apă în timpul proiectării, în special în zonele cu deficit de apă, unde trebuie luată în considerare eficiența sistemelor de circulație a apei sau utilizarea fluidelor de răcire regenerabile.
Unități de răcire și distribuție: centrele de date pot necesita unități de răcire suplimentare (cum ar fi turnuri de răcire, schimbătoare de căldură, pompe de lichid etc.) pentru a susține sistemele de răcire cu lichid. La proiectare, este necesar să se ia în considerare modul de integrare eficientă a acestor facilități și de reglarea flexibilă a temperaturii întregului centru de date atunci când se utilizează răcirea cu aer.
7. Tendințele pieței și evoluția tehnologică
Adaptarea tehnologiilor viitoare: dezvoltarea rapidă a inteligenței artificiale și a calculului de înaltă performanță necesită ca centrele de date să aibă capacitatea de a se adapta în mod flexibil. Maturitatea continuă și reducerea costurilor tehnologiei de răcire cu lichid o pot face curentă în viitor, în timp ce răcirea cu aer își poate menține poziția în unele aplicații cu densitate scăzută. Prin urmare, centrele de date ar trebui să ia în considerare tendințele tehnologice viitoare atunci când construiesc și alege soluții de răcire care sunt potrivite pentru planurile de dezvoltare pe termen lung.
8. Sugestii pentru planificarea generală
Etapa inițială: Se recomandă prioritizarea utilizării sistemelor răcite cu aer și rezervarea spațiului și interfețelor pentru posibila introducere a sistemelor de răcire cu lichid în viitor. De exemplu, rezervarea interfețelor conductelor de răcire cu lichid atunci când se proiectează rack-uri sau proiectarea rack-urilor modulare care permit înlocuirea sau modernizarea sistemelor de răcire după cum este necesar în viitor.
Zonă de înaltă densitate: pentru viitoarele zone de server de înaltă densitate (cum ar fi serverele GPU, sălile de antrenament AI etc.), zonele de răcire cu lichid pot fi planificate pentru a îndeplini cerințele lor ridicate pentru disiparea căldurii, reducând în același timp risipa de energie.
Combinație flexibilă: în funcție de sarcină și sarcină, poate fi adoptată o schemă de răcire care combină răcirea cu aer și răcirea cu lichid pentru a obține cea mai mare eficiență operațională și economii de energie.
Tag-uri populare: sistem de răcire cu lichid în centrala de date pentru ai, China, furnizori, producători, fabrică, personalizat, eșantion gratuit, fabricat în China
