Обучение

Иммерсионное охлаждение — это метод охлаждения ИТ, при котором ИТ-компоненты и другая электроника, включая готовые серверы, погружаются в диэлектрическую (не проводящую электричество) жидкость, которая имеет значительно более высокую теплопроводность, чем воздух (обычно в 1000 раз больше теплоемкости по объему). Тепло отводится из системы путем циркуляции жидкости в прямом контакте с горячими компонентами, а затем через теплообменники с водяным охлаждением.

Иммерсионное охлаждение — не новое решение. Первое упоминание о конкретном использовании диэлектрических жидкостей для охлаждения «компьютеров» было сделано IBM в 1966 году, а в 1982 году Cray computing зарегистрировала патент на технологию иммерсионного охлаждения высокой плотности.

Компания ТК СВЯЗЬ была основана в 2012 году и ее команда более 10 лет занимается коммерческим внедрением своих систем иммерсионного охлаждения. В 2013 году команда развернула первый в России проект с иммерсионным охлаждением под ключ.

Однофазное иммерсионное охлаждение, как следует из названия, означает, что охлаждающая жидкость остается в одной (жидкой) фазе и не испаряется. Хладагент снимает тепло от погруженных компонентов и циркулирует через теплообменник, который передает тепло водяному контуру, который, в свою очередь, может охлаждаться с помощью сухого охладителя (радиатора) или системы теплоснабжения (не обязательно, но совместимо).

Двухфазное иммерсионное охлаждение — это когда охлаждающая жидкость испаряется (меняет фазу с жидкости на газ) при более низких температурах, выкипая при контакте с горячими компонентами. Испарившийся пар охлаждающей жидкости затем конденсируется обратно в жидкое состояние за счет использования змеевиков конденсатора, обычно расположенных в верхней части герметичной стойки.

В основном для иммерсионного охлаждения используются два типа охлаждающих жидкостей: охлаждающие жидкости на основе фторуглеродов, которые обычно используются для двухфазных применений, и жидкости на основе полимеров и углеводородов, которые используются исключительно для однофазного иммерсионного охлаждения.

Первоначальные затраты: однофазное иммерсионное охлаждение предлагает значительно более низкие начальные затраты благодаря более простой конструкции и более низким расходам на охлаждающую жидкость.

Энергоэффективность: обе формы иммерсионного охлаждения обеспечивают исключительную энергоэффективность (pPUE 1.01 — 1.03).

Мощность охлаждения: двухфазное иммерсионное охлаждение, как правило, может поддерживать стойки с экстремальной плотностью, при этом некоторые производители заявляют, что они поддерживают до 250 кВт в одной стойке. Некоторые однофазные решения также утверждают, что поддерживают до 200 кВт на стойку. Однако, учитывая удельную мощность коммерчески доступного оборудования, большинство основных приложений для иммерсионного охлаждения варьируются от 15 до 50 кВт на стойку.

Сложность / удобство использования: одна фаза предлагает более простую архитектуру. Отсутствие испарения позволяет использовать ванну открытой конструкции, тем самым устраняя любые риски при вдыхании или потерю жидкости из-за испарения. Отсутствие герметичной стойки также позволяет упростить доступ к серверам и, следовательно, упростить процедуры обслуживания. Тем не менее, двухфазные охлаждающие жидкости (фторуглерод) обладают преимуществом самосушивания оборудования, которое может облегчить обращение с материалами.

Однофазное погружение требует циркуляции диэлектрических жидкостей с помощью насосов или потока естественной конвекции через встроенные или внешние теплообменники.

Углеводородные жидкости, используемые для однофазного иммерсионного охлаждения, обычно представляют собой синтетические жидкости, которые не следует путать с минеральным маслом. Минеральные масла часто могут иметь дефекты, примеси и ограничивать совместимость материалов. С другой стороны, синтетические жидкости производятся на молекулярном уровне, что приводит к изначально стабильному продукту, который обеспечивает превосходные характеристики и совместимость с материалами.

Это прозрачные, нетоксичные жидкости без запаха, которые легко используются в бытовых продуктах, таких как косметика и другие товары для дома, которые имеют хорошо отработанные методы обращения с материалами, минимальные правила и не имеют прямого потенциала глобального потепления. Последнее может стать проблемой при использовании фторуглеродов.

ТК СВЯЗЬ работает исключительно с синтетическими иммерсионными жидкостями высшего качества, которые хорошо разработаны уважаемыми партнерами и полностью протестированы и оптимизированы для иммерсионного охлаждения.

В основном для иммерсионного охлаждения используются два типа охлаждающих жидкостей: охлаждающие жидкости на основе фторуглеродов, которые обычно используются для двухфазных применений, и жидкости на основе углеводородов, которые используются исключительно для однофазного иммерсионного охлаждения.

Охлаждающие жидкости на основе фторуглеродов можно использовать в однофазных системах, но обычно они дают мало преимуществ при значительно более высокой стоимости и дополнительной сложности.

Одним из преимуществ использования однофазной технологии иммерсионного охлаждения является то, что используемые жидкости не сильно влияют на бизнес-модель, и в то же время обеспечивают наиболее надежную среду для электронных компонентов.

В отличие от фторуглеродных жидкостей, углеводородные жидкости, используемые ТК СВЯЗЬ, не испаряются при нормальных рабочих условиях и не нуждаются в замене в течение срока службы центра обработки данных (15+ лет). Регулярные лабораторные испытания охлаждающих жидкостей проводятся для проверки любых изменений критических свойств с течением времени. Коммерческое внедрение, начатое еще в 2010 году, работает эффективно и надежно, без ухудшения характеристик охлаждающей жидкости.

Жидкости, используемые ТК СВЯЗЬ, имеют очень низкую степень воспламеняемости и плохо воспламеняются. Национальная ассоциация пожарной безопасности США (NFPA) 704 оценивает такие охлаждающие жидкости как вещества 0-1-0. Это означает, что он не представляет опасности для здоровья, имеет высокую температуру воспламенения и стабилен даже в условиях воздействия огня.

Хотя оптическая сеть возможна с погружением, для ее надежной работы требуются некоторые специализированные компоненты. Некоторые энтузиасты погружения и новые поставщики утверждают, что вы можете использовать любой стандартный оптоволоконный кабель / разъем в среде погружения. Однако мы обнаружили, что это не является фактическим и / или надежным способом работы с волоконной оптикой в ​​погружении.

Оптические сети основаны на преломлении света через среды с различными показателями преломления (воздух, оптоволоконные кабели, разъемы и т. д.) Когда жидкость заполняет пространство, которое было спроектировано как воздушный зазор, она изменяет показатель преломления и может вызывать сигнал потеря. В статической среде это может быть решено путем оптимизации показателя преломления жидкости. Однако в динамической среде, такой как стеллаж для иммерсионного охлаждения, поток жидкости, изменение ее плотности (из-за изменения температуры), вызывающее изменение показателя преломления охлаждающей жидкости, и возможность захвата пузырьков в крошечных промежутках все может вызвать проблемы с надежностью сигнала.

Кроме того, материалы, используемые в оптических приемопередатчиках, могут не подходить для работы в иммерсионных жидкостях. Это может привести к обесцвечиванию, что, в свою очередь, повлияет на световой сигнал, проходящий через эти материалы.

Следовательно, ТК СВЯЗЬ использует специализированные оптические кабели и разъемы, которые обеспечивают гораздо более надежное соединение и стабильность сигнала.

С точки зрения пользователя, вы делаете огромные инвестиции в ИТ-оборудование, к которому следует относиться серьезно и с осторожностью. Стандартное оборудование, которое изначально было разработано для воздушного охлаждения, можно оптимизировать для погружения. Он заключается в удалении компонентов, таких как вентиляторы, которые не используются в погружении, и замене материалов, таких как термопаста, материалами, которые имеют лучшие характеристики и долговечность в жидкостях. ТК СВЯЗЬ тесно сотрудничает с ведущими производителями оригинального оборудования, чтобы предоставить готовые к погружению серверы, которые могут быть оптимизированы для погружения или специально разработаны для использования более высокой теплоемкости и повышенной надежности, обеспечиваемых погружением.

Нет. Все стандартные компоненты — от материнских плат, блоков питания, памяти, хранилища и процессоров до графических процессоров. При этом ТК СВЯЗЬ используют различные оптимизированные компоненты для увеличения срока службы и производительности.

Да, это возможно. ТК СВЯЗЬ имеет опыт поставки ряда систем, включая все компоненты.

Некоторые OEM-производители предлагают стандартную гарантию, и ТК СВЯЗЬ тесно сотрудничает с OEM-производителями, чтобы предложить вам модели гарантии, соответствующие вашим ожиданиям.

Да, это возможно. Компоненты можно заменять, и ТК СВЯЗЬ предлагает для этого разные подходы. Горизонтальная открытая конструкция стойки обеспечивает легкий доступ к каждому погружаемому серверу индивидуально.

Да, Вы можете. Однако, как правило, иммерсионное охлаждение требует водяного контура, идущего к системам, что может быть другим, чем то, к чему вы привыкли.

Обычно провайдеры услуги по аренде места будут рады применить иммерсионное охлаждение, что позволит им создавать среды с высокой плотностью размещения без больших вложений. ТК СВЯЗЬ работает с несколькими поставщиками услуг по размещению в качестве партнеров.

Системы жидкостного погружения и охлаждения, предлагаемые ТК СВЯЗЬ, предназначены для установки как на фальшполах, так и на бетонных плитах. И хотя это может показаться очевидным, важно отметить, что когда речь идет о нагрузке на перекрытие, то нагрузка на пол является более важным фактором, чем просто общий вес. Поскольку наши стойки расположены горизонтально, они помогают равномерно распределять вес по занимаемой площади, обеспечивая меньшую нагрузку на перекрытие, чем у стойки с воздушным охлаждением. Фактически, жидкостное иммерсионное охлаждение полностью устраняет необходимость в фальшполах, но если у вас уже есть инфраструктура фальшполов, нет необходимости их удалять и, вероятно, нет необходимости укреплять или изменять ее каким-либо образом.

Хотя это правда, что отдельная горизонтальная стойка занимает немного больше места, чем вертикальная стойка, когда вы смотрите на полностью загруженную площадь центра обработки данных, иммерсионное охлаждение дает значительную экономию места: не требуются горячие / холодные коридоры или высокие потолки, равно как и пространство для циркуляции воздуха. Иммерсионному охлаждению не нужна высота, которую вы видите в традиционных центрах обработки данных, фактически, в большинстве случаев один и тот же зал обработки данных может быть спроектирован так, чтобы иметь два уровня с погружным охлаждением вместо одного традиционного уровня. С погружением вы достигнете более высокой производительности и большей мощности ИТ на единицу площади.

Системы от ТК СВЯЗЬ соответствуют наиболее распространенным системным сертификатам. Подробную информацию или индивидуальные сертификаты для вашего применения можно получить по запросу. У нас есть опыт обслуживания клиентов и доставки в центры обработки данных с самыми высокими требованиями.

Для новых пользователей иммерсионного охлаждения, обслуживание и сервис иммерсионного охлаждения отличается от систем с воздушным охлаждением более простым решением. Это не сложнее. Мы считаем, что обучение персонала — это правильный подход, и мы предлагаем эту услугу.

Вычисления горячие, буквально, плотность центров обработки данных растет на всех уровнях: серверах, стойках и объектах. Охлаждение становится серьезной проблемой, в сочетании с необходимостью обеспечения устойчивости — это сложная и дорогостоящая задача для систем с воздушным охлаждением. Иммерсионное охлаждение позволяет использовать оборудование следующего поколения с низким энергопотреблением и при этом не зависеть от климата.

Иммерсионное охлаждение используется всеми типами пользователей, включая высокопроизводительные вычисления, предприятия, телекоммуникации и новые технологии. Клиентами ТК СВЯЗЬ являются финансовые учреждения, университеты, нефтегазовые компании, государственные и оборонные организации, облачные провайдеры, провайдеры телекоммуникационных услуг и многие другие.

ТК СВЯЗЬ активно участвуют в нескольких отраслевых мероприятиях, где делятся исследованиями и лучшими практиками.