Immersion Server Væskekøling: ZTE Gør en Splash på MWC

Store datacentre afkøles ofte af luft og store HVAC / klimaanlæg. Dem i nærheden af ​​polarcirklen kan stole på den ydre luft for at hjælpe. Hvis et center investerer ordentligt, især med et specifikt design og layout i tankerne, så bruger vandkøling en anden investering, der kan laves. Hvis en designer virkelig ønsker at gå ud af den dybe ende, så er fuld nedsænkning af flydende afkøling en mulighed.

Immersiv væskekøling er i sidste ende ikke så ny, og er baseret på ikke-ledende væsker. Det gør det muligt for hele systemet at blive afkølet: alle komponenterne hele tiden og fjerner behovet for stort køleapparat og tilskynder til genanvendelse af energi, hvilket er en vigtig måling for datacenterets ejere. For datacentre, der er begrænset af rum, giver det også bedre tæthed af serverknudepunkter i et begrænset rum, der er ideel til implementeringer på kanten af ​​kommunikationsnet.

Der er to vinkler til nedsænkningskøling: ikke-faseændring eller faseændring. Den første, ikke-faseændring involverer anvendelse af en væske med høj varmekapacitet og cykling gennem et varmevekslingssystem. Ulempen med disse væsker er, at de ofte har en høj viskositet (mineralolie), der kræver en masse energi til at tvinge til at cirkulere. I modsætning hertil er fasevariationsvariet i de fleste tilfælde selvkonvektive.

Ideen her er, at den anvendte væske skifter fra en væske til en gas ved at blive opvarmet af komponenten. Gassen stiger så op til en kølig overflade (som en kold radiator), kondenserer og falder derefter, da den nu er køligere igen. Den overførte energi i radiatoren kan derefter cirkuleres til et energigenvindingssystem. Faseændringsmaterialets lave viskositet hjælper signifikant i konvektionen med den virkning at skabe en stor volumen lavdensitetsgas, der fortrænger væsken for den konvektion.

Dannelsen af ​​gassen fortrænger i sidste ende væske i kontakt med de varme overflader, såsom heatsinks, eller som vi vil diskutere i en smule, bare processorer. At danne en gas ved processoren fortrænger væskemængden i kontakt med varmesprederen, der begrænser den samlede køleevne. I løbet af de sidste 10 år har denne faseændringsdæmpning implementeret udviklet sig med udviklede væsker, der har en passende lav viskositet, men et godt kogepunkt for at kunne afkøle hardware, der er let over 150. Hvis du nogensinde har set os, udtrykker udtrykket '3M Novec' eller 'Fluorinert', er det væskefamilierne vi tager om - lav viskositet, mellemstore organiske molekyler konstrueret med specifikke kemiske grupper eller halogener for at passe de nødvendige egenskaber, eller kombinationer af væsker, der kan tilpasses for at passe til den form, der er nødvendig. Bonus point for at være helt giftfri også.

Som nævnt er dette ikke et nyt koncept. Vi har set virksomheder vise denne teknologi på begivenheder i årevis, men uanset hvornår det sker, når en ikke-teknisk journalist skriver om det, ser det ud til at sprede sig som en brande. I verden af ​​kule demonstrationer på messer synes dette at være ret bedre end flydende kvælstofoverclocking. Men at gøre det til et kommercielt produkt er en anden ting helt. Vi har set GIGABYTEs serverafdeling demonstrere et kundelayout tilbage på Supercomputing 2015, og så viste PEZY-gruppen en superhøj tæt implementering med deres brugerdefinerede kerneudformninger på Supercomputing 2017, der begge viser, hvad der er i stand til et tæt samarbejde. ZTEs demonstration på Mobile World Congress var specielt designet til at vise potentielle kunder sin evne til at tilbyde tæt computing med mere effektive kølemetoder, hvis nogen vil købe den.

Et par ting markerede ZTEs demonstration lidt anderledes end dem vi tidligere har set. Meget til min forbløffelse ønskede de at tale om det! På displayet var en model ved brug af dual-processor E5 v4 noder, men næste generation bruger Xeon Scalable. Jeg blev fortalt, at fibernetforbindelserne på grund af designet ikke virker korrekt, når de nedsænkes: Væskens dannelse, selvom et kabel er på plads, giver en højere end acceptabel fejlfrekvens, så de fleste forbindelser er kobber, der ikke er påvirket. Jeg fik at vide, at de ikke har et problem med væskens termiske kapacitet, og at støtte næste generation af CPU'er ville ikke være noget problem.

Et af de markante problemer med disse nedsænkningsmønstre er omkostninger - den anvendte væske varierer fra $ 100- $ 300 pr. Gallon. Ganske vist er væsken, som hardware, et engangs køb, men kan også genbruges til nye produkter, når systemet opdateres. Vores kontakt hos ZTE nævnte, at de arbejder med et kemisk selskab i Kina for at udvikle nye væsker, der har lignende træk, men er en tiendedel af omkostningerne. Det vidste ikke, om disse materialer ville være licenserede og eksklusive til ZTE dog. Som kemiker vil jeg gerne se nedbrydningen af ​​disse kemikalier, og de fleste forbliver også proprietære. Vi fik et lille tip, da GIGABYTEs demo for nogle år siden nævnte, at Novec 72DA det anvendte er en opløsning af 70% 1,2-trans-dichlorethylen, 4-16% ethyl-nonafluorbutylether, 4-6% ethyl-nonafluorisobutylether og spor andre lignende methylvarianter.

Et emne, der kom op, var processorerne. Som det fremgår af billederne, er toppen af ​​varmepulveret kobberfarvet, hvilket tyder på, at en ingeniør har taget sandpapir for at gnide markeringerne. Normalt med en heatspreader er målet, at det skal være så fladt og perfekt som muligt, for at give den bedste kontakt gennem pastaen til kølefladen. Med nedsænkningskøling er det modsatte sandt: det skal være så groft som muligt. Dette skaber et stort overfladeareal, og vigtigere skaber kerneområder, der gør det muligt at koge væsken lettere. Dette undgår kavitationskogning, forårsaget når der er en begrænset overflade, og væsken koger meget mere voldsomt.


En roughed processor

Selvfølgelig er nedadrettelsen til et nedsænkningssæt evnen til at reparere og opgradere. Hvis det er muligt, ønsker ejeren at gå ind og udskifte en del. Det ender rodet og potentielt skadeligt, eller kræver et komplet sæt af servere, der skal drives ned. Der er i sidste ende ingen vej rundt om dette, og mens problemet eksisterer med standard datacenter vandkøling, er det et mere væsentligt problem her. ZTE udtalte, at denne opsætning var rettet mod kanten computing, hvor systemer kan være indlejret i fem år eller deromkring. Forudsat at komponenterne varer så længe så godt, er fem år sandsynligvis også en god forventning til en opgraderingscyklus.

Oprindelig artikel

Giv en kommentar

Dette websted bruger Akismet til at reducere spam. Lær, hvordan dine kommentardata behandles.