Cómo enfriar equipos en un centro de datos: tres nuevas tecnologías

Cada vez más empresas están cambiando a infraestructura virtual, por lo que la carga en los servidores de los centros de datos está creciendo y, con esto, el consumo de electricidad. En 2017, el poder de los centros de datos representó el 3% de toda la electricidad generada en el planeta. En algunos casos, el 40% de la electricidad se consume en los sistemas de aire acondicionado de las salas de máquinas.

Para reducir los costos de mantenimiento del equipo y reducir el "control" de la electricidad, se están desarrollando nuevas soluciones tecnológicas en la industria. A continuación, hablaremos sobre enfriamiento por inmersión, aire acondicionado inteligente e impresión 3D de radiadores.


/ foto Rolf Brink CC BY-SA

Enfriamiento por inmersión


El agua optimiza efectivamente el costo de los equipos de enfriamiento en el centro de datos. Esto se debe al hecho de que el líquido que pasa a través de los radiadores elimina el calor del equipo mejor que el aire. Sin embargo, los centros de datos modernos no solo se preocupan por el componente financiero del problema, sino también por la imagen. Poco a poco, los centros de datos se están volviendo más "verdes", reduciendo el consumo de agua.

Por esta razón, la industria a menudo presta atención a la tecnología de enfriamiento por inmersión, que utiliza fluidos dieléctricos especiales en los que las placas de servidor están completamente inmersas. Este enfoque elimina mejor el calor de la plancha y ayuda a reducir el ruido típico de los centros de datos en la sala de máquinas.

En 2017, Horizon Computing introdujo su desarrollo en esta área. Crearon un centro de datos modular, que consta de varios cuadros. Las cajas están llenas de aceite mineral, que contiene hierro. Estructuralmente, la caja del módulo es un radiador, por lo que el producto mantiene automáticamente la temperatura deseada del servidor debido a la convección natural.

Otro ejemplo de tecnolog√≠a de inmersi√≥n es el proyecto Green Revolution Cooling. Estamos hablando de un fluido de aceite especial que, seg√ļn el fabricante, asegura que elimina el calor del equipo de manera m√°s eficiente que el aire mil veces. Esta caracter√≠stica les da a los administradores del centro de datos m√°s tiempo para arreglar las aver√≠as, ya que la plancha tarda m√°s en alcanzar temperaturas cr√≠ticas.

Las grandes empresas de TI han decidido ir más allá. Ahora sumergen centros de datos enteros bajo el agua. Incluso existe la opinión de que los centros de datos del futuro estarán bajo el agua. Uno de esos centros, llamado Natick, que está inmerso en el océano frente a las islas de Escocia, se puede ver en vivo .

Para enfriar los servidores, los desarrolladores adaptaron la tecnología que utilizan en los submarinos para reducir la temperatura de los reactores. El sistema de aire acondicionado toma agua directamente del océano y la entrega a los radiadores en bastidores con equipos. Después, ella regresa al océano. Esto ahorra agua y reduce los costos de aire acondicionado.

Sistemas de IA para una gestión más fresca


Los sistemas de inteligencia artificial se utilizan activamente para resolver diversos problemas en el centro de datos. Por ejemplo, optimizan el rendimiento del equipo y protegen las redes de ataques de piratas informáticos. La gestión de la refrigeración es otra área estratégica para la IA.

En 2018, Google confió el algoritmo de administración del sistema de enfriamiento a uno de sus centros de datos. Utiliza una red de sensores que monitorean el sistema de acuerdo con varios parámetros, desde el nivel de humedad del aire hasta la velocidad del viento en la calle. Basado en los datos de AI, hace pronósticos de cómo las condiciones ambientales afectarán la temperatura en el centro de datos y el consumo de energía.

Los pronósticos permiten que el algoritmo tome la mejor decisión y envíe recomendaciones al sistema de control del aire acondicionado. Una vez que el sistema "adivinó" de forma independiente, usar el aire frío de la calle en invierno para enfriar el agua en los enfriadores. Esto ha ayudado a reducir los costos de energía en un 30%.


/ foto de Alexis L√™-Qu√īc CC BY-SA

Una solución similar se presentó en Litbit. El sistema "inteligente" analiza las frecuencias ultrasónicas y las vibraciones anormales del piso en la sala de máquinas. Con base en los datos recibidos, ella puede determinar si todo el equipo funciona correctamente. Otro ejemplo es la solución de Nlyte Software. Recopila datos sobre la temperatura en la sala de máquinas, la cantidad de electricidad consumida, etc. En base a estos datos, el sistema aconseja a los administradores sobre qué se puede mejorar.

Enfriamiento de impresión 3D


La industria de TI de hoy está mejorando no solo los métodos de enfriamiento de toda la sala de máquinas. Se ofrecen tecnologías para la eliminación de calor de procesadores individuales. No hace mucho tiempo, los ingenieros de la Universidad de Binghamton introdujeron una solución que entrega agua y refrigerantes directamente a los chips del servidor. En el futuro, el desarrollo puede reemplazar la grasa térmica.

Los ingenieros aplicaron una capa de aleaci√≥n de titanio, esta√Īo y plata al cristal. Luego, utilizando la impresi√≥n 3D, formaron canales para el paso del refrigerante. El grosor del material obtenido no excede el di√°metro de un cabello humano, lo que permite que el refrigerante tome el exceso de calor directamente del chip.

Los expertos creen que este método puede reducir el consumo de energía en los centros de datos en un 5% en comparación con las tecnologías existentes. Este método fue probado en el laboratorio de la universidad, pero hasta su uso comercial.

¬ŅQu√© pasar√° despu√©s?


Los expertos de la industria dicen que la infraestructura en los centros de datos se está distribuyendo cada vez más y que los equipos separados ocupan menos espacio. Esto dicta nuevos requisitos para los sistemas de refrigeración: es probable que los centros de datos ocupen menos espacio de lo que son ahora, pero producirán más calor por metro cuadrado. Esto significa que los métodos puntuales (por ejemplo, el uso de disipadores de calor en los procesadores) y el enfriamiento por inmersión son cada vez más relevantes.

Al mismo tiempo, la industria de TI est√° comprometida con la automatizaci√≥n, por lo que los sistemas de inteligencia artificial desempe√Īar√°n un papel cada vez m√°s importante en la gesti√≥n de los centros de datos. Incluyendo en t√©rminos de enfriamiento.

Lectura adicional en nuestro blog:

Source: https://habr.com/ru/post/442562/


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