На рынке систем охлаждения для дата-центров наблюдается значительный рост. Позитивная динамика обусловлена в первую очередь такими факторами как растущий спрос на облачные услуги и решения на базе искусственного интеллекта (ИИ). Все больше внимания уделяется энергоэффективности и устойчивому развитию индустрии ЦОД, что побуждает проектировщиков, строителей и операторов серверных ферм внедрять передовые экологически чистые технологии охлаждения.
Популярность набирают инновационные продукты, включая системы иммерсионного и прямоконтактного жидкостного охлаждения, благодаря их эффективности в управлении теплом, выделяемым серверами с высокой плотностью размещения компонентов. Благо, готовность ключевых поставщиков серверного охлаждения вносить инвестиции в усовершенствование уже выпущенных ранее продуктов и разработку принципиально новых решения позволяет рынку идти вперед. Справедливость этого утверждения доказывает свежий дайджест.
Компания Daikin Europe представила новую универсальную систему охлаждения и обогрева для промышленного и коммерческого применения. Агрегат Daikin EWYS-4Z, работающий на хладагенте R513A, оснащен одновинтовыми компрессорами Daikin с инверторным приводом. R513A представляет собой негорючую смесь R134a и R1234yf класса А1 с потенциалом глобального потепления (ПГП) на уровне около 630.
Доступны модели мощностью от 400 кВт до 800 кВт в режиме охлаждения и обогрева. Также доступна конфигурация с пониженным уровнем шума. В ее случае снижение уровня шумового загрязнения достигается за счет более низких скоростей вращения вентилятора и специально разработанного звукоизолированного корпуса для компрессора. Улучшенная изоляция трубопроводов, по которым циркулирует хладагент, и специальные соединения для подключения компрессора значительно снижают передачу вибрации.
Решения могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от -18°С до +50°С. Диапазон температур охлажденной воды составляет от -8°С (при использовании водно-гликолевой смеси) до +20°С. Диапазон температуры отопительной воды – от +30°C до +60°C.
Агрегат Daikin EWYS-4Z оснащен двумя кожухотрубными теплообменниками со стороны воды. Один всегда работает как испаритель (холодный теплообменник), другой – как конденсатор (горячий теплообменник). Медно-алюминиевые ребра и трубчатые змеевики используются для рассеивания избыточной энергии охлаждения или нагрева.
Благодаря такой конструкции агрегат Daikin может одновременно удовлетворять потребности в охлаждении и обогреве в течение всего года, адаптируясь к изменяющимся климатическим условиям. В отличие от реверсивных тепловых насосов, он не требует сезонного переключения и может независимо управлять двумя контурами хладагента, основываясь на фактической потребности в охлаждении и обогреве.
Компания Molex опубликовала отчет, в котором рассматриваются проблемы и возможности управления температурным режимом в ЦОД. Документ, по мнению авторов, будет полезен архитекторам и операторам дата-центров, которые стремятся найти баланс между высоким спросом на инфраструктуру, заставляющим наращивать плотность мощности IT-оборудования внутри стоек, и эффективным удалением излишков тепла.
В отчете Molex, помимо прочего, рассматриваются инновации в сфере охлаждении серверов. В частности, отмечается, что интеграция передовых оптических соединений и оптических модулей оптимизирует воздушные потоки и управление температурным режимом в ЦОД. Авторы документа также уделяют внимание интеграции систем жидкостного охлаждения в существующие форм-факторы для удовлетворения повышенных требований к мощности и температуре модулей ввода-вывода.
Рассматриваются жидкостное охлаждение с размещением теплообменника непосредственно на кристалле, иммерсионное охлаждение и роль пассивных компонентов в улучшении активного охлаждения. В частности, в отчете описывается инновационное решение Molex Drop Down Heat Sink (DDHS), которое максимизирует теплопередачу традиционного радиатора, сводя при этом к минимуму контакт металла с металлом, который может привести к износу компонентов.
С помощью DDHS компания Molex заменяет существующие радиаторы решением, которое исключает прямой контакт между оптическим модулем и термоинтерфейсным материалом, обеспечивая более простую и надежную установку без трения и прокалывания. Это надежное решение для управления тепловым режимом подходит для стандартных модулей и стоечных форм-факторов.
Являясь активным участником проекта Open Compute Project (OCP) и инициативы Cooling Environments, компания Molex сотрудничает с другими лидерами отрасли в разработке технологий охлаждения следующего поколения.
Южнокорейские концерны Samsung Electronics и LG Electronics активизируют усилия, чтобы получить конкурентное преимущество на мировом рынке охлаждающих агрегатов для дата-центров в условиях продолжающегося бума в сфере искусственного интеллекта.
В конце мая 2024 года цена акций LG выросла на 13,4% после сообщения о том, что корпорация будет поставлять теплохладотехнику в американские дата-центры. Кроме того, LG инвестирует в глобальные учебные центры, ежегодно обучая более 30 тыс. специалистов по системам отопления, вентиляции и кондиционирования в 43 странах, включая США и Индию.
В рамках аналогичного шага Samsung Electronics заключила партнерское соглашение с американской компанией по производству систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха Lennox, создав совместное предприятие с целью усилить присутствие на рынке Северной Америки.
4 июня 2024 года акции Samsung Climate Controls выросли в цене на 22,82% после того, как генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг объявил, что графический процессор следующего поколения Rubin поступит в массовое производство.
В феврале 2024 года строительное подразделение Samsung C&T представило наработки в области иммерсионного охлаждения с применением электронепроводящей жидкости. Этот метод может использоваться для оптимизации температурного режима серверов. Сообщается о возможности снизить энергопотребление почти на 80% по сравнению с системами воздушного охлаждения.
Компания SureCore анонсировала маломощную криогенную статическую оперативную память (SRAM) со сверхнизким энергопотреблением, позволяющую снизить расходы на электричество в ЦОД при обслуживании рабочих нагрузок, связанных с искусственным интеллектом.
Технология SureCore радикально снижает энергопотребление модулей памяти и, соответственно, сокращает нагрузку на инфраструктуру охлаждения дата-центра. В основе продукта лежат криогенные транзисторы SPICE от компании Semiwise. Криогенная SRAM от SureCore создавалась для работы при температурах от 77K (около -196°C) до 4K (около -269°C).
Представители компании отмечают, что память типа SRAM становится популярной в сегменте ЦОД, ориентированных на искусственный интеллект. Технология SRAM позволяет микросхемам быстро получать доступ к информации и манипулировать ею, что делает ее полезной для таких задач, как анализ данных в реальном времени и принятие решений. И то, и другое типично для рабочих нагрузок, связанных с ИИ.
SureCore – не единственная компания, которая занимается созданием криогенной памяти с низким энергопотреблением для рабочих нагрузок, связанных с ИИ. Rambus, например, также занимается исследованиями и разработками в области криогенной памяти в рамках специальной исследовательской программы.
Американская компания ZutaCore, занимающаяся жидкостным охлаждением, заключила партнерские отношения с тайваньским поставщиком IT-инфраструктуры Wiwynn. В рамках соглашения ZutaCore получается от Wiwynn инвестиции, которые помогут ускорить внедрение технологии прямоконтактного (теплообменник размещается непосредственно на кристалле) жидкостного охлаждения HyperCool. Другие детали соглашения не разглашаются.
В ZutaCore заявляют, что решение HyperCool создавалось для энергоемких IT-систем и обслуживания рабочих нагрузок, связанных с искусственным интеллектом. Вендор обещает клиентам сокращение потребления электроэнергии и воды, а также возможность развертывания компонентов HyperCool с минимальными изменениями в существующей инфраструктуре.
Технология HyperCool от ZutaCore представляет собой систему с замкнутым контуром, обеспечивающую постоянную и высокую выходную температуру воды (70 градусов Цельсия). Для этого используется на 30–40% меньше электроэнергии относительно стандартных решений. Предусмотрена возможность повторного использования излишков генерируемого серверами тепла.
Компания Wiwynn была основана в 2012 году в Нью-Тайбэе (Тайвань). Это “дочка” поставщика технологических услуг Winstron Group. На конференции Computex в Тайване ее представители заявили, что охлаждающие пластины ZutaCore HyperCool GB200 Grace Blackwell будут установлены в серверную стойку Wiwynn AI. Это позволит довести мощность охлаждаемой нагрузки до 132 кВт на стойку.
Ранее компания Zutacore также объявила о вступлении в партнерские отношения с индийской NeevCloud. Партнер поможет американцам при развертывании систем HyperCool в серверных фермах по всей стране. Подчёркивается, что эта технология отлично подходит для такой жаркой страны как Индия, которая сталкивается с нехваткой воды и проблемой чрезмерного энергопотребления.
Кроме того, компания ZutaCore вступила в партнерство с французской автомобильной фирмой Valeo. Она также сотрудничает с AMD, Dell, Equinix, Intel и Mitsubishi Heavy Industries для развития своей экосистемы HyperCool.
Генеральный директор SuperMicro Чарльз Лян ожидает, что компания увеличит выпуск серверов с системами жидкостного охлаждения на 2900% в течение ближайших 2 лет. Заявление прозвучало на выставке Computex.
По мнению топ-менеджера, модернизация ЦОД для повышения плотности мощности IT-оборудования внутри стоек — это новый тренд, соответствующий “зеленой” повестке и позволяющий обслуживать актуальные рабочие нагрузки вроде искусственного интеллекта. Системы жидкостного охлаждения отлично подходят для такой модернизации.
Глава SuperMicro ожидает, что жидкостное охлаждение будет установлено в 30% стоек, которые компания поставит клиентам в 2025 году. На 2024 год ожидания более скромные – 15%. Лян сообщил, что SuperMicro располагает оборудованием для ежемесячного изготовления 1000 стоек, оснащенных технологией прямоконтактного жидкостного охлаждения. Вендор обещает отправлять продукты клиентам уже через две-четыре недели после получения заказа.
Генеральный директор SuperMicro прогнозирует, что 20 процентов дата-центров во всем мире будут использовать жидкостное охлаждение. Чтобы заполнить эти своим оборудованием ЦОД, компания использовала Computex для анонса систем, оптимизированных для будущего графического процессора Nvidia Blackwell. В частности, представлены установка высотой 10U с воздушным охлаждением и установка высотой 4U с жидкостным охлаждением, созданная для системы на базе HGX B200.
В разработке находится система HGX B100 с воздушным охлаждением, а также стойка GB200 NVL72, содержащая 72 взаимосвязанных графических процессора с переключателями Nvidia NVLink. SuperMicro также пообещала системы на базе Intel Xeon 6. Лян сообщил, что в четвертом квартале SuperMicro скоро откроет завод в Малайзии, который сможет ежемесячно выпускать 5 тысяч готовых к эксплуатации IT-стоек.
Лян оказался не единственным авторитетным топ-менеджером на Computex, прогнозировавшим быстрый рост плотности IT-оборудования внутри серверных стоек ЦОД. Генеральный директор Intel Пэт Гелсингер и генеральный директор AMD Лиза Су предположили, что обновление их новейших серверных процессоров будет означать, что без использования жидкостного охлаждения стойки можно будет оснастить лишь горсткой вычислительных узлов.
Компания Schneider Electric обновила ассортимент решений для ЦОД. В новое портфолио входят стойки NetShelter SX Gen2 и обновленная система изоляции воздуховодов и коридоров NetShelter. Продукты разрабатывались специально для современных дата-центров, в которых IT-нагрузка размещается с высокой плотностью.
Стойки NetShelter SX Gen2 могут выдерживать на 25% больший вес, чем предыдущие модели (до 1814 кг). Это необходимо для размещения более тяжелого и плотного оборудования. Усовершенствованная перфорация дверей увеличивает поток воздуха, что жизненно важно для охлаждения конфигураций серверов с высокой плотностью. Стойки предлагают больше места и лучшие возможности прокладки кабелей для более крупных и сложных серверных конфигураций.
В Schneider Electric заявили, что стойки NetShelter SX Gen2 снижают общее воздействие ЦОД на изменение климата примерно на 3,3%. Они подходят для переработки на вторичное сырье. Около 97% компонентов каждой такой стойки подлежат вторичной переработке. Доступны стандартные размеры 42U, 45U и 48U, а также в широкие, сверхширокие и глубокие модели.
Новейшая система изоляции воздуховодов и коридоров в машзалах Schneider Electric NetShelter может повысить эффективность охлаждения серверов на 20%. Система включает контроллер воздушного потока, который автоматизирует скорость крыльчатки каждого вентилятора, снижая энергопотребление по сравнению с традиционными системами охлаждения.
Производитель промышленного оборудования Johnson Controls запустил бизнес по изготовлению специализированных решений для дата-центров. Подразделение получило название Johnson Controls Global Data Center Solutions. Ирландская компания планирует предоставлять интегрированные решения клиентам из сектора ЦОД в глобальном масштабе.
Интересно, что в последнее время вендор наращивал ассортимент теплохладотехники – в том числе и за счет чужих наработок. Например, в январе 2023 года компания приобрела норвежского поставщика тепловых насосов Hybrid Energy.
Компания также вносит значительные инвестиции в исследования и разработки, активно выводя на рынок передовые технологии. Ранее вендор уже предлагал операторам и строителям ЦОД широкий ассортимент теплохладотехники, включая чиллеры с воздушным и водяным охлаждением.
