Возможности искусственного интеллекта (ИИ) напрямую зависят от производительности и надежности инфраструктуры, которая его поддерживает. В частности, развитие виртуальных ИИ-систем зависит от расширения вычислительных мощностей внутри дата-центров – огромных зданий с вполне реальными проблемами. Особенно когда речь идет о поддержании прохлады. Серверы в дата-центрах генерируют много тепла, которое необходимо удалять. Если серверы становятся слишком горячими, или влажность внутри их корпусов превышает критический уровень, они могут отключиться или получить повреждения.
Опрос, проведенный отраслевой организацией AFCOM, показал, что только 46% респондентов из числа операторов и владельцев ЦОД удовлетворены системами охлаждения, которые используются в их серверных фермах. Хуже того, более трети заявили, что у них постоянно заканчиваются охлаждающие мощности. Если уже сегодня ЦОД испытывают трудности с поддержанием прохлады, тот как тогда серверы внутри них справятся с новыми компьютерными чипами, необходимыми ИИ, которые, по прогнозам, будут генерировать в 5–10 раз больше тепла?
На помощь спешат производители теплохладотехники, которые на фоне ИИ-бума активизировали усилия по разработке принципиально новых систем охлаждения и совершенствованию выпущенных ранее продуктов. Справедливость этого утверждения доказывает свежий отраслевой дайджест.
Компания ST Telemedia Global Data Centres (STT GDC) планирует запустить в пилотном режиме автономную систему управления охлаждением дата-центра на базе искусственного интеллекта за авторством американского стартапа Phaidra, основанного бывшими разработчиками DeepMind.
Команда последнего разработала систему управления охлаждением дата-центров Google, которая также работает на базе ИИ. По оценкам Google, этот инструмент позволяет снизить коэффициент эффективности использования энергии (PUE) в среднем на 15%. Инженеры Phaidra и STT GDC надеются добиться экономии до 30% электроэнергии.
Системой используются ноу-хау Phaidra и ИИ для оптимизации критически важной инфраструктуры без ущерба для ее надежности. Испытание продукта будет осуществляться в сингапурском дата-центре STT GDC. В этом ЦОД применяется как воздушное, так и жидкостное охлаждение.
Компания Sustainable Metal Cloud (SMC) объявила о выпуске резервуаров для иммерсионного охлаждения серверов, которые оптимизированы с учетом новых GPU-чипов Nvidia Grace Blackwell. При размещении в резервуарах HyperCube новой ревизии от SMC серверы, оснащенные процессорами Nvidia, погружаются в синтетическое масло под названием полиальфаолефин. Последнее удаляет тепло гораздо более эффективно, чем воздух.
Обещано снижение потребления электроэнергии на 50% по сравнению с системами, использующими традиционное воздушное охлаждение. Кроме того, утверждается, что новые решения на 28% более доступны в финансовом плане, чем конкурирующие продукты на базе технологии жидкостного охлаждения.
Компания Sustainable Metal Cloud, головной офис которой расположен в Сингапуре, получила финансирование от сингапурского государственного фонда ST Telemedia Global Data Centres и ряда других инвесторов. К настоящему времени SMC привлекла $400 млн за счет продажи акционерного капитала и $550 млн в виде заемных средств, которые пойдут на расширение ее бизнеса за пределами Сингапура.
Американская компания xMEMS Labs представила активную систему воздушного охлаждения XMC-2400 µCooling, использующую технологию полупроводниковых микроэлектромеханических систем (Micro-Electro-Mechanical Systems; MEMS). Американцы нацелены на запуск полномасштабного производства. Вендор планирует передать потенциальным клиентам тестовые образцы в первом квартале 2025 года.
Новинка представляет собой двухчиповое решение, выполняющие функцию вентилятора. Устройство весом менее 150 миллиграммов и размерами всего 9,26 x 7,6 x 1,08 миллиметров, изготовленное из цельного куска кремния, лишено движущихся компонентов. Эта особенность повышает надежность.
В основе устройства лежит технология ультразвуковой модуляции, которая используется для генерации импульсов давления. Эти импульсы, в свою очередь, перемещают воздушные потоки. Вентилятор XMC-2400 µCooling способен перемещать до 39 куб. см. воздуха в секунду, обеспечивая противодавление в 1000 паскалей. Как отмечалось выше, XMC-2400 µCooling — это двухчиповое решение. Помимо функционального блока, оно также включает ASIC-микросхему, которая управляет открытием и закрытием клапанов.
Вендор предлагает применять XMC-2400 µCooling в носимой микроэлектронике. Устройство, защищенное от пыли и воды (класс защиты IP58), также может использоваться для охлаждения других выделяющих тепло объектов, включая отдельных элементы GPU-ускорителей внутри серверов.
Базирующийся в Швейцарии стартап Apheros получил финансирование в размере $1,85 млн на доработку и коммерциализацию технологии, предполагающей использование металлической пены для охлаждения серверов внутри дата-центров. В частности, капитал компании предоставил венчурный фонд Founderful.
Согласно описанию технологии Apheros, которое доступно на сайте компании, пена размещается поверх горячего микрочипа, помогая рассеивать тепло, выделяемое во время его использования, благодаря большой площади поверхности и низкой плотности. Компания, основанная в 2023 году на базе Швейцарской высшей технической школы в Цюрихе, сейчас тестирует разные виды металлические пены с «беспрецедентными свойствами».
В ходе исследовательского этапа швейцарцы разработали и запатентовали уникальный процесс вспенивания металла. Плотность получаемой пены составляет от 0,9 до 2,2 г/см³, что обеспечивает упрощенную интеграцию в системы охлаждения, требующие легких компонентов.
Представители стартапа отмечают, что пену можно легко интегрировать в существующие системы охлаждения. Этот материал позволяет добиться снижения потребления электроэнергии и расходов на охлаждение модернизируемых ЦОД. Отмечается, что на долю пены приходится менее 5% от конечной цены систем охлаждения дата-центра. Это означает, что ее использование при модернизации ЦОД не станет серьезным ударом по бюджету владельцев серверных ферм.
Сейчас Apheros работает с партнером из технологического сектора, чтобы протестировать свою пену, и постепенно переходит к фазе коммерциализации. Компания рассчитывает нарастить производство в течение 2025 года. Капитал инвесторов позволит ей производить несколько тонн пены. Отмечается, что типичному дата-центру потребуется несколько сотен килограммов продукта.
Компания Inergy Technology Inc., специализирующаяся на проектировании интегральных схем для промышленного оборудования и электромобилей, не располагая собственными производственными мощностями, объявила о выходе на рынок ЦОД.
Вендор планирует организовать поставки двигателей для вентиляторов, которые используются в системах охлаждения серверов, а также готовых вентиляторов в сборе. Корпоративным клиентам и OEM-партнерам будут предложен широкий спектр готовых решений, а также возможность проектирования систем “с нуля”.
Южнокорейская компания LG Electronics (LGE) делает ставку на рынок систем охлаждения ЦОД. Вендор планирует расширить бизнес в этом сегменте, чтобы заработать на буме в сфере искусственного интеллекта.
За последние 3 года среднегодовой темп роста бизнеса LG по производству чиллеров превышал 15%, а объем экспорта соответствующих решений за тот же период увеличился более чем вдвое. LG планирует использовать обширный опыт поставок чиллеров на электростанции, чтобы удовлетворить возросший спрос на такие продукты со стороны сектора ЦОД.
У вендора также имеется несколько собственных серверных ферм. Технологические и телекоммуникационные подразделения LG управляют несколькими дата-центрами по всей Южной Корее. В частности, телекоммуникационное подразделение LG Uplus в настоящее время управляет 4 коммерческими ЦОД, выступая в роли колокейшн-провайдера.
Компания LiquidStack объявила о выпуске высокопроизводительного блока распределения охлаждающей жидкости CDU-1MW, разработанного для эксплуатации в тандеме с прямоконтактным системами охлаждения микрочипов. Система CDU-1MW уже доступна для приобретения корпоративным клиентам по всему миру.
Универсальный блок распределения хладагента CDU-1MW сертифицирован ETL, CSA и CE, а также прошел испытания при полной нагрузке с привлечением сторонней тестовой лаборатории. Он предназначен для гипермасштабных ЦОД и крупных предприятий, стремящихся внедрить системы жидкостного или гибридного охлаждения серверов.
Устройство обеспечивает мощность охлаждения до 1350 кВт. Поддерживаются новейшие микрочипы. Гарантирована совместимость с радиаторами и другими устройствами различных производителей благодаря непатентованной конструкции.
Предусмотрен удобный интерфейс. Клиентам доступен программируемый логический контроллер (ПЛК) с интуитивно понятными элементами управления и инструментами мониторинга для простого контроля.
Обеспечено резервирование компонентов по схеме N+1. В частности, применяются сразу 2 насоса с частотно-регулируемым приводом и возможностью “горячей замены”, сдвоенные комплекты верхних и нижних трубопроводов из нержавеющей стали, а также дополнительные датчики давления, расходомеры и расширительные баки.
Компания Advansor, специализирующаяся на холодильном оборудовании на основе CO2, представила новую линейку корпусов для гибкой и быстрой установки компонентов систем охлаждения на открытом воздухе. Новые корпуса позволяют разместить теплохладотехнику на крыше, парковке или заднем дворе.
Они имеют прочную конструкцию со сварными основаниями, оцинкованными стальными рамами с отверстиями для вилочного погрузчика, фиксированной крышкой для защиты от непогоды и активным внутренним охлаждением. Корпуса полностью протестированы на заводе и защищены от атмосферных воздействий.
Корпуса доступны в 10 размерах: от 2360 мм x 2320 мм x 1050 мм (высота x длина x ширина) до 2760 мм x 10200 мм x 1370 мм. Предусмотрена изоляция толщиной 50 мм. Активное охлаждение на основе хладагента CO2 позволяет избежать шумных внешних вентиляторов. Оно продлевает срок службы компонентов, поддерживая температуру ниже 35ºC.
Компания TitanMax представила 4-клапанный коллектор Yellow Jacket, который обеспечивает быстрые и точные измерения состояния систем кондиционирования воздуха. 5-дюймовый сенсорный дисплей с высоким разрешением и подсветкой устраняет необходимость в многофункциональных кнопках и обеспечивает четкое графическое отображение результатов измерения. Предусмотрена энергонезависимая память для регистрации данных. Возможно подключение через Bluetooth к приложению YJack View или MeasureQuick для дальнейшего анализа.
Устройство измеряет давление и температуру на стороне подачи или обратки. Доступны следующие языки: французский, испанский, немецкий, английский. Поддерживаемые единицы измерения: бар, фунт/кв. дюйм, фунт/кв. дюйм изб., кПа, МПа, кг/см2. Максимальное рабочее давление составляет 51 бар (740 фунт/кв. дюйм). В комплект поставки входит кабель USB-C для зарядки/передачи данных.
Концерн Siemens представил магнитный расширительный клапан MVL702. Утверждается, что устройство может кардинально изменить процессы холодильного цикла в тепловых насосах и чиллерах. Переход из закрытого положения в полностью открытое занимает всего 1 секунду, что делает этот клапан самым быстрым на рынке. Помимо скорости, он предлагает высокую точность, что гарантирует стабильность системы и обеспечивает дополнительную энергоэффективность.
Клапан MVL702 закрывается механически в случае отключения электропитания или отсоединения силового кабеля, обеспечивая безопасность и устраняя необходимость в дополнительных электромагнитных клапанах или батареях с суперконденсатором. Это снижает риск повреждения компрессора, приводит к упрощению конструкции оборудования и снижению затрат на него.
Устройство можно использовать с углеводородными хладагентами. Линейный магнитный привод напрямую управляет клапаном, поэтому трение или механический люфт отсутствуют, а смазка не требуется.
В ходе испытаний, проведенных совместно с литовским производителем чиллеров, тепловых насосов и холодильного оборудования Refra, новый магнитный расширительный клапан повысил КПД при отоплении на 8,3%. Магнитный расширительный клапан был испытан компанией Refra на двухконтурном реверсивном тепловом насосе типа «воздух-вода» с общей тепловой мощностью 60 кВт.
