Погружные системы охлаждения серверов становятся все более актуальными

Стремительный рост мощностей закономерно привел и к повышению тепловыделения ускорителей и процессоров. Появление на рынке нового поколения серверных процессоров Intel и AMD и ускорителей NVIDIA A100 и AMD MI100 привело к тому, что крупные центры обработки данных стали рассматривать и другие виды охлаждения, в первую очередь – жидкостные.

Проблема охлаждения серверов вполне реальна – традиционные системы воздушного охлаждения практически исчерпали предел своих возможностей, а с выходом нового поколения серверов приведет к еще большему росту тепловыделения. К примеру, чипы нового поколения Intel Ice Lake будут иметь теплопакет в районе 250-300 ватт, тогда как процессоры текущего поколения Cooper Lake имеют 150-250 ватт.

Серверные процессоры AMD EPYC третьего поколения, получившие название Milan, обеспечат увеличение производительности серверов на уровне 20%, однако это приведет и к повышению тепловыделения. Чипы EPYC 7763 уже сейчас выделают в среднем 280 ватт, а ускорители NVIDIA A100 с легкостью выдают показатели более 400 ватт. Все это и заставляет дата-центры активно искать более эффективные схемы охлаждения, преимущественно жидкостные.

Способов реализации жидкостной системы охлаждения процессоров существенно несколько, однако наиболее эффективным и одновременно простым является погружной. Специальные погружные ванные заполняются высокомолекулярным электрически нейтральным теплоносителем – наиболее известные жидкости на сегодня это Novec и Fluorinert, которые производит американская компания 3M. По своим характеристикам данные жидкости нейтральны к любым материалам, они не оказывают токсичного воздействия на окружающую среду и имеют высокий уровень пожаробезопасности. При этом они имеют отличные тепловые характеристики для создания эффективной системы жидкостного охлаждения.

Одна из крупнейших торговых площадок Alibaba уже активно использует погружные системы охлаждения в некоторых дата-центрах. Компания Google заявила о стремлении ускорить внедрение систем жидкостного охлаждения, а Microsoft и Facebook проводят тестирования данной технологии и внедрят погружные системы уже до конца текущего года. К слову, компания Facebook проводила первые эксперименты по данному направлению еще в 2012 году.

Главным преимуществом погружных систем охлаждения является их простота – фактически сервер в открытом виде погружается в специальную ванну, наполненную жидкостью. В первичном контуре не требуется установка водоблоков, разветвителей, шлангов и дополнительных помп, а это значит, что обслуживание таких систем очень простое. Реализация погружной системы не требует значительных затрат, поэтому крупные центры обработки данных экономят на этом значительные суммы. Это и отчасти объясняет повышенный интерес крупных игроков на ИТ-рынке к подобным системам охлаждения серверов.