Решения по жидкостному охлаждению, меняющие управление температурным режимом в центрах обработки данных: инновации и будущие тенденции

От принципов к повышению производительности

Системы охлаждения приходится 30%-40% от общего потребления энергии в центрах обработки данных. Традиционные технологии воздушного охлаждения с трудом справляются с экспоненциальным ростом рассеиваемой мощности чипа, вызванным вычислениями ИИ (мощность одного графического процессора превышает 1000 Вт). Решения для жидкостного охлаждения достичь более высокой эффективности рассеивания тепла 50% со значениями PUE ниже 1,1 за счет прямого теплового контакта с источниками тепла. Основные преимущества включают в себя:

• Превосходная теплопередача: теплопроводность жидкости превышает теплопроводность воздуха более чем в 100 раз, что позволяет добиться сверхвысокой плотности охлаждения 50 кВт/шкаф с помощью погружных систем
• Энергоэффективность: 40%-50% экономии энергии по сравнению с воздушным охлаждением. Однофазное погружение с использованием жидкостей 3M Novec снижает эксплуатационные расходы на 30%
• Точный контроль температуры: точность ±0,5℃ благодаря замкнутым системам обеспечивает долгосрочную надежность сервера.

Революция от косвенного к прямому охлаждению

1. Непрямое жидкостное охлаждение
   • Охлаждение с помощью холодных пластин: охлаждающая жидкость циркулирует через металлические пластины, находящиеся в прямом контакте с центральным процессором/графическим процессором.
   • Гибридное охлаждение с тепловыми трубками: обеспечивает естественное охлаждение 100% при температуре ниже -10℃
2. Прямое жидкостное охлаждение
   • Однофазное погружение: высококипящие синтетические масла (например, углеводородные жидкости ExxonMobil) обеспечивают снижение затрат 60% и лучшую экологическую совместимость
   • Двухфазное погружение: жидкости с низкой температурой кипения обеспечивают охлаждающую способность 600 Вт/ЦП, что идеально подходит для кластеров обучения ИИ
3. Инновационная Архитектура
   Система иммерсионного охлаждения G-Flow с оптимизированными каналами охлаждающей жидкости достигает показателя PUE на уровне шкафа <1,05, одновременно снижая затраты на модернизацию на 70% за счет модульной конструкции.

Тенденции отрасли: рост, обусловленный политикой, и расширение рынка

1. Прогнозы рынка
   Ожидается, что к 2030 году мировой рынок жидкостного охлаждения достигнет $21.3B (MarketoMarket). Внедрение серверов NVIDIA GB200 стимулирует рост цепочки поставок.
2. Изменения в регулировании

• Директива ЕС RoHS 3.0 требует использования экологически чистых охлаждающих жидкостей (теперь углеводородные жидкости занимают долю рынка 45%)
• В Шанхае новым центрам обработки данных необходимо достичь PUE <1,25 с приоритетом жидкостного охлаждения

1. Экосистемное сотрудничество
   Консорциумы под руководством Intel, включая Green Cloud Atlas и ExxonMobil, стандартизируют однофазное иммерсионное охлаждение в цепочках создания стоимости «чип-жидкость».

Разнообразные сценарии применения

1. Центры обработки данных

• 504 шкафа с погружным охлаждением в парке Цзядин достигли показателя CLF 0,09 и снижения совокупной стоимости владения 80%
• Охлаждение с помощью охлаждающей пластины снижает частоту отказов серверов на 92% в финансовых учреждениях

1. Базовые станции 5G
   Решения промышленного класса надежно работают при температурах от -40 ℃ до +55 ℃ с экономией энергии 35%, установлены на более чем 100 000 объектах с экстремальными условиями
2. Медицинское оборудование
   Системы с замкнутым контуром поддерживают колебания температуры <1℃ во время круглосуточного КТ-сканирования, продлевая срок службы оборудования на 40%

Индивидуальные решения для продуктов

• Полная системная интеграция
  Комплексные решения, охватывающие источники охлаждения, распределительные устройства и охлаждающие пластины, гарантируют 5-летнюю работу без утечек в проектах по хранению энергии мощностью 200 МВт
• Модульные погружные шкафы
  Системы охлаждения 2000 Вт/узел с технологией развязки серверного шкафа поддерживают процессоры Intel Xeon 6-го поколения и ускорители GaudiAI
• Интеллектуальное управление
  Платформы на базе искусственного интеллекта обеспечивают 72-часовое предиктивное обслуживание, повышая эффективность работы на 60%

Перспективы на будущее: конвергенция технологий и устойчивое развитие

Инновации включают в себя:

• 100% интеграция возобновляемой энергии посредством жидкостного охлаждения + солнечные гибридные системы
• Ожидается, что к 2027 году стоимость 50% снизится за счет усовершенствований в области наножидкости и магнитожидкости
• Прогнозируемое проникновение на рынок, превышающее 60%, обусловлено целями углеродной нейтральности

Как ведущий поставщик, мы предоставляем индивидуальные решения решения для жидкостного охлаждения охватывая центры обработки данных, хранение энергии и передовое производство. Наше внимание к технологическим инновациям и устойчивому партнерству позволяет клиентам достигать операционного совершенства в цифровую эпоху.