データセンターの機器の増加傾向としてのサーバーの液冷





SC(スーパーコンピューティング会議)展示会は、高度な技術に特化しています。 より正確には、この展示会では、スーパーコンピューターと関連技術がデモされます。 この展示会では毎年、ますます多くの水冷システムが展示され、さらにこれらの技術を実証する企業の数が増えています。 ほんの数十年前、サーバーの液体冷却は、Cray-2やIBMなどの有名なテクノロジー企業によってのみ示されていました。 そして、それは大部分、概念として。



現在、メーカーの数は増えており、さまざまなテクノロジーが印象的です。新しいSCでは、フルコンタクトシステムと完全な液浸システムの両方が示されました。 一般的に、液体システムは多くの場合、空冷よりもはるかに効率的であるという主張は間違いありません。 しかし、以前は、液体システムの操作には問題がありました。 現在、運用と保守に問題を引き起こさない新しい実用的なソリューションがあります。



さらに、液体冷却システムを使用すると、費用を節約できます。 専門家によると、空気の代わりに液体で作業する場合の運用コストの削減は最大40%です。



これらのシステムの有効性は、世界トップ500の生産性の高いコンピューターのリストに、液体冷却を使用するいくつかのシステムが含まれているという事実によって判断できます。 同様の評価であるGreen500があり、これは1つまたは別の「グリーン」テクノロジーを使用する最も生産的なシステムを示しています。 液体冷却システムを備えたさらに強力なコンピューターがあり、それらの一部は上位10に入っています。



液体冷却の利点は、機器をより高密度に配置できることです。 熱は空気システムよりも効率的に除去されるため、機器間の距離は通常よりも大幅に短くなります。 個々のサーバー要素は、通常よりもアクティブなモードで動作できます。これも、熱が問題なく迅速に除去されるためです。 また、ファンによる能動的な冷却があるシステムを使用する場合よりもノイズが少なくなります。 したがって、依存関係「サーバーの増加-ノイズの増加」を回避できます。 液体冷却システムも音を発しますが、空中の「相対」ほど強くはありません。



ここには多くの利点がありますが、ほとんどの場合、それらについてすべてがわかっています。 展示会でどの企業が新しいテクノロジーを発表したかをよく見てみましょう。



Aquilaは、以前に発表されたAquarius水冷サーバーシステムを紹介しています。 このシステムは、Open Compute Project(OCP)標準を使用して作成されたラックで使用するように設計されています。 この会社のパートナーはClustered Systemsで、独自のチルドプレート技術を提案していました。



Asetekの専門家は、直接接触式液体冷却システムの独自のバージョンを示しました。 冷たい水ではなく、暖かい水を使用します。 プロジェクトにはかなりの数のパートナーがいます。 とりわけ、Cray、Fujitsu、Format、Penguin、HPE、NVIDIA、Intel。 同社のソリューションはすでに使用されています。たとえば、Green500スーパーコンピューターの評価で5位にあるQPACE3マシン(レーゲンスブルク大学の専門家によって開発された)は、液体冷却システムで動作します。



CoolIT Systemsベンダーは 、直接接触システムのソリューションをいくつか実証しています。 Hewlett Packard Enterprise Apollo 2000 System、Dell PowerEdge C6320、NEC Blue Marlin、およびLenovo NeXtScaleはこれらと連携します。 この会社は、独自のマイクロデータセンターも示しました。



Ebullientは、データセンター内のサーバー用の2相冷却システムを示しました。 低圧クーラントを使用します。 クーラントは、サーバー内のプロセッサーに取り付けられた密閉モジュールに送り込まれます。 液体はプロセッサーから熱を受け取り、冷却のためにホースを介して中央ユニットに導きます。 このようなシステムは、ほぼすべてのサーバーで機能します。



もう1つの汎用性の高いシステムは、 Green Revolution CoolingのCarnotJetシステムです。 以前のバージョンと同様に、どのメーカーのほぼすべてのラックサーバーとも互換性があります。 このようなシステムは、特殊な鉱油を満たした専用ラックに設置できます。



LiquidCool Solutions (かつてHabréで書かれていた)は、電子機器を誘電性流体に完全に浸すための更新されたソリューションを導入しました。 同社はこの液体を独自に開発しました。 さらに、製造業者は、Clamshellプラットフォームに基づく2つの新しいサーバーを明らかにしました。 最初のサーバーは、Submerged Cloud Server(クラウドプラットフォーム用の4ノード2Uサーバー)およびSubmerged GPU Server(2ノード2U GPUサーバー。最新モデルには、4つのGPUカードまたは4つのXeon Phiアクセラレーターを搭載できます。





HPEアポロ



LiquidMipsの専門家は、3M Fluorinert冷媒に1つのプロセッサチップを浸したサーバー冷却システムのオリジナルバージョンを示しました。 残念ながら、これはまだ実践されていない概念にすぎません。



中国メーカーなしではない。 そこで、Inspur Groupの子会社であるInspur Systems Inc.は 、2種類のソリューションを備えた液体冷却システムを紹介しました。 1つの解決策は、液体と直接接触させてチップを冷却することです。 中国人は、自社のシステムが運用コストを削減しながら生産性を大幅に向上できると主張しています。



Allied Controlは、その成果について話しました-他社と共同で、液浸冷却システムを使用して40 MWの容量のデータセンターを作成しました。 その結果、ラックあたり252 kWの密度の機器を設置することができました。 システムは3M Novec誘電性流体を使用します。



中国の有名なベンダーであるHuaweiは、新しいHPC FusionServer X6000水冷サーバーを発表しました。 マイクロチャネルを使用するプロセッサからのタップを使用します。 冷却液はメモリモジュールを流れます。 入口の流体温度は摂氏50度の範囲で提供されます。これにより、総コストインジケータが削減されると同時に、高いエネルギー効率が得られます。



富士通は、「クラウド」サーバー、ストレージ、その他の要素を備えた新しいタイプのデータセンターを示しました。 データセンターでは、一般的にスーパーコンピューターに使用されている統合型の水中液体冷却システムを使用しています。 しかし、富士通はそのノウハウを応用し、そのようなシステムを標準サーバーに使用できるようにしました。



既存のサーバーに液体冷却を使用できますか?



一般にそうではありません。 LCDの使用は通常、新しいシステム用にインストールされます。 もちろん、必要に応じてすべてを実行できますが、一般的な場合、データセンターは、すでに設置され稼働している機器に液体冷却システムを設置するために多くの時間と労力を必要とします。 このタイプのシステムはおそらくいくつかありますが、あまり知られていません。



さらに、サーバーを変更する必要があります。そのため、ほとんどの場合、クーラーを取り外して新しい冷却エレメントを取り付ける必要があります。 変換してラックする必要があります。 ほとんどの場合、このような変更には多くの時間がかかるだけでなく、多大な投資も必要になります。



そうであっても、液体冷却システムの市場は徐々に成長しています。 アナリストは、2020年の市場規模は約9億6,000万ドルになると考えています。SC展示会は、将来への窓口であり、近い将来に冷却システム市場がどのように変化するかを示しています。 ZhKOは、AI開発、ビッグデータなどの分野で使用される高負荷の機器に不可欠です。



PS: Habrユーザーのリクエストにより、アクション「ライフタイムディスカウント-25%」を2017年3月22日まで延長しました。






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