Ученые из Наньянского технологического университета Сингапура (NTU Singapore) изобрели более экологичный и безопасный метод охлаждения серверов в центрах обработки данных, который позволяет сократить до 26% как затраты на электроэнергию, так и выбросы углекислого газа.
В настоящее время на центры обработки данных в Сингапуре приходится 7% от общего потребления электроэнергии в стране. Поскольку спрос на облачные вычисления растет, очень важно найти устойчивое решение, которое позволит снизить потребление энергии и уменьшить углеродный след центров обработки данных.
В центре обработки данных самым горячим компонентом сервера является центральный процессор — центральный процессорный блок, для отвода тепла которого требуется специальный радиатор с воздушным охлаждением.
При вертикальном расположении серверов в стойке выделяется значительное количество тепла, поэтому для охлаждения сервера требуется забор холодного воздуха, после чего горячий воздух выбрасывается в окружающее пространство. Этот метод воздушного охлаждения является причиной того, что центры обработки данных вынуждены использовать энергоемкие системы кондиционирования для снижения температуры воздуха.
Для сравнения, новый метод, разработанный учеными NTU, использует специальный спрей из непроводящих жидкостей для охлаждения процессора напрямую без радиатора, используя комбинацию высокоэффективных механизмов отвода тепла, таких как испарение и кипение.
Газы и избыточные жидкости затем собираются в закрытой системе, конденсируются в жидкость при тропической температуре окружающей среды (около 30 градусов Цельсия) и рециркулируют обратно в систему для повторного использования.
Что еще более важно, распылительное охлаждение способно отводить больше тепла, чем воздушное охлаждение, что позволит процессорам работать быстрее и лучше, чем сегодняшние скорости, которые ограничены воздушным охлаждением, поскольку более высокие скорости приводят к повышению температуры.
Исходя из мощности, потребляемой серверами в стойке (известной как плотность стойки), в обычных стойках с воздушным охлаждением отводимое тепло оценивается примерно в 7 кВт на кубический метр. Для сравнения, прототип с распылительным охлаждением показал, что способен рассеивать значительно больше тепла и может работать со стойками плотностью до 23 кВт на кубический метр.
Если распылительное охлаждение будет принято на вооружение в промышленности, оно может позволить разместить серверы с более высокой вычислительной мощностью на меньшей площади, чем в современных центрах обработки данных. По оценкам команды, это может привести к экономии площади на 30% по сравнению с обычными центрами обработки данных, использующими системы воздушного охлаждения, что является значительным преимуществом для стран с дефицитом земли, таких как Сингапур.
