Vätskekylning vs luftkylning i datacenter

Lästid: 5 Protokoll

I den här bloggen kommer vi att diskutera vätskekylning mot luftkylning i datacenter.

Med ny teknik för datacenter och helt nya typer av datacenter på alla möjliga platser är det inte förvånande att system och rutiner förändras med tiden.

När det gäller effektivitet, särskilt vätskekylning vs luftkylning i datacenter har den senare dominerat de senaste åren.

Men vad är den verkliga skillnaden och vilken av dem kommer att ha en större och mer positiv effekt på ditt företag?

Den här artikeln handlar om denna skillnad samt om de specifika situationer som kräver olika kylmetoder.

Luftkylning

Under lång tid har luftkylning varit den föredragna metoden i datacenter. Och för det mesta är luftkylning fortfarande ett gångbart alternativ.

Med tanke på elektronikens låga densitet och överkomliga energipriser fungerar det i allmänhet att blåsa kall luft över elektroniken.

På konstruktionsnivå har ingenjörerna arbetat med att förbättra värmeväxlare i processorer.

Men elektroniken har blivit mer och mer kompakt.

Dessutom är det vanligare med hög utrustningsdensitet, vilket gör att behovet av bättre kylmetoder är absolut nödvändigt.

I synnerhet som energipriserna har ökat spekuleras det i luftkylningens ineffektivitet.

Tricket är att spara energi och inte förlora kylkraft; alla vill vara så energieffektiva som möjligt.

Några lösningar är mer riktad luftcirkulation med hjälp av värmekameror och beräkningsbaserad strömningsdynamik.

Ofta är det så enkelt som att ompröva grundläggande datacenter arkitektur. Men trots sin popularitet börjar bristerna i luftkylningen att visa sig allt mer.

Inte tillräckligt med energi för alla

Luftkylning är helt enkelt inte särskilt effektivt som värmeöverföringsmedium. Och det blir mer och mer uppenbart i hela branschen.

Luftkylning består vanligtvis av att använda stora fans. Men de flesta datacenter har ont om utrymme som det är, med utrustning som ständigt ökar i densitet.

Det innebär färre fans i färre datacenter. Vilket i sin tur innebär datacenter som saknar förmåga att för att flytta sval luft genom utrustningen på ett effektivt sätt.

För att inte tala om det extra behovet av fenor på heta punkter för att hjälpa till att föra bort värmen från källan och ut i luften.

Standardluftkonditionering i datorrum är ofta inte tillräckligt längre.

Lägg därtill de stigande energikostnaderna, och resultatet blir ganska dyrt.

Att använda vatten kan vara ett mer kostnadseffektivt tillvägagångssätt framöver.

Vätskor är mer värmeledande, vilket innebär att även en rumstempererad vätska kan kyla mer effektivt än kall luft.

Det kan mycket väl bli den framtida industristandarden.

Vätskekylning

Men luftkylning har blivit vanligare med tiden, vätskekylning är på uppgång.

I takt med att tekniken blir allt mer avancerad kräver vissa situationer mer kraft.

Men generellt sett har datorprestanda inte förändrats drastiskt under det senaste decenniet eller så.

På datacenternivå innebär förbättringar av enskilda system att man implementerar acceleratorprocessorer. Mer specifikt grafikprocessorenheter (GPU), applikationsspecifika integrerade kretsar (ASIC) och fältprogrammerbara grindmatriser (FPGAS).

Hårdvara acceleratorer används ofta inom maskininlärning, men branschtrender tyder på att de kommer att användas allt oftare i IT-tjänster som:

• Analys
• Datautvinning
• Video/live media
• Teknisk simulering
• Lastbalansering
• Upptäckt av bedrägerier

Maktens pris

Mot bakgrund av dessa trender finns det några viktiga faktorer att ta hänsyn till när det gäller framtidens kraft/värme.

Hårdvara Acceleratorer som GPU:er behöver mycket mer kylning än CPU:er med normala prestanda, på grund av betydligt högre termiska designpunkter.

Kravet på kraftfullare chip innebär krav på bättre kylning och effektivitet.

Acceleratorer hjälper till att minska problem som rackdensitet i datacenter, vilket bidrar till kylbehov.

En GPU i kombination med en Intel-processor kan ge mer effekt för mindre densitet än en renodlad CPU-konfiguration för många arbetsbelastningar, vilket också bidrar till att undvika överdriven strömförbrukning och värme.

Kylning genom nedsänkning fungerar bra med både GPU:er och CPU:er.

Detta gör vätskekylning till en effektiv metod när man använder acceleratorer som GPU:er.

Kylning av kanten

De senaste årens krav på bättre och snabbare prestanda från datacenter har lett till att en ny typ av datacenter har utvecklats.

Dessa nya anläggningar finns och arbeta på nätverksgränsen.

De kan finnas på avlägsna platser, vara konstruerade för maskininlärning och fyllda med datorer med hög densitet hårdvara.

Tunga arbetsbelastningar i trånga utrymmen kräver bättre kylmetoder. Speciellt i avlägsna utrymmen.

Det är inte alla Edge-datacenter som kräver vätskekylning, men det ger möjlighet till lägre energiförbrukning.

Betyder mer Edge-datacenter kan användas i områden där det finns färre strömkällor. Plus traditionella luftkylning kommer inte alltid att vara tillgängliga i mer avlägsna områden.

Visste du att Microsoft har ett underjordiskt datacenter? Läs mer i vår blogg om Allt du behöver veta om Microsoft Underwater Data Center.

Kylning av lagring med hög densitet

Effektiv kylning av lagringsutrymmen kan vara en svår uppgift. Men när lagringsdensiteten fortsätter att öka kan vätskekylning erbjuda en lösning.

Även om den inte är förseglad hårddiskar inte kan kylas med vätska (och utgör en stor del av det installerade lagret i datacenter) erbjuder nyare trender en lösning.

De flesta nyare generationer av lagrings hårdvara kräver att enheterna är förseglade eftersom de är heliumfyllda.

Eftersom de är förseglade skulle de vara säkra för vätskekylning. Dessutom.., Solid State-diskar kan kylas med lösningar för full nedsänkning.

Med detta i åtanke skulle behovet av att separera luftkyld lagring från vätskekyld bearbetning i stort sett elimineras.

Dessutom kan effekterna av värme och fukt på komponenterna minskas genom att frekvensomriktarna doppas i kylvätskor.

Domslutet

Många sätt att använda vätskekylning är mer av catchall-lösningar. Det innebär att det kan vara svårt att hitta rätt alternativ eller väg för att möjliggöra en fullständig övergång till vätskekylning.

I stället för att använda det från fall till fall och riskera potentiella nedläggningar och bakslag. Det måste vara en hanterbar och genomförbar operation.

Men eftersom vatten har mellan 50 och 1.000 gånger högre kapacitet att avleda värme än luft är beslutet enkelt att fatta.

Alla datacenter är olika, men operatörerna bör åtminstone undersöka möjligheterna med en switch.

Med en smidig övergång bör införandet av vätskekylning vara kostnadseffektivt och icke-störande.

Det kan vara lättare att använda lufttryck på kort sikt. Speciellt eftersom en övergång till vätskekylning kan bli dyrare i början.

Men med tiden har vätskekylningens effektivitet i kombination med lägre energikostnader och bättre datacenter effektivitetoch svaret är tydligt.

Poängen är att varje datacenters situation är unik.

De flesta datacenter står dock inför samma hinder när det gäller att förbättra den operativa driften effektivitet, särskilt när det gäller vätskekylning vs luftkylning.

Genom att titta närmare på ditt datacenters nuvarande situation och framtida planer kan du bestämma dig för vilka kylningsalternativ som är bäst för dig framöver.

Och om du upptäcker att eventuella kylförbättringar kommer att innebära en stor ombyggnad kan du behöva en fullständig avveckling av datacenter.

I så fall bör du anlita ett certifierat företag för bortskaffande av IT-tillgångar.

Vid exIT Technologies, Vi erbjuder kompletta tjänster för IT-utrustning, allt från återvinning av tillgångar, försäljning och återvinning av nätverksutrustning, radering av data och fullständig avveckling av datacenter.