Servidores Dell Project Triton y sus sistemas de enfriamiento

Los ingenieros del centro de datos son conscientes de que el líquido es un método más eficiente para enfriar equipos que el aire. Esta solución es muy popular y es muy solicitada en el campo de las supercomputadoras para enfriar chips y no solo. Pero, dado que la tecnología no se detiene y la densidad de componentes en las plataformas de servidores convencionales está creciendo, esta tecnología comenzó a usarse en centros de datos convencionales. Utiliza el gigante del comercio electrónico de eBay .



El desarrollo fue llevado a cabo por la división Extreme Scale Infrastructure (ESI) de la corporación estadounidense Dell , que se dedica a la fabricación de equipos personalizados para los centros de datos más grandes del mundo. Uno de ellos fue el desarrollo único de un sistema de refrigeración líquida (LLS) para hardware de servidor para Ebay.



En el LSS, el elemento principal es el agua. Vale la pena señalar que el sistema Dell tiene sus ventajas: transfiere agua directamente desde las torres de enfriamiento del centro de datos a los intercambiadores de calor en cada chip dentro del chasis de los sistemas del servidor. El diseño no proporciona los bloques de distribución central del fluido de trabajo, que, por regla general, se colocan entre la torre de enfriamiento y los bastidores del servidor en supercomputadoras y centros de datos refrigerados por líquido. Otra característica del proyecto, cuyo nombre en código es "Proyecto Tritón", es el uso de agua más cálida en comparación con un sistema convencional de refrigeración líquida.



El sistema desarrollado por Dell ya se utiliza en un centro de datos de Ebay, donde la temperatura del agua de entrada alcanza los 33 grados centígrados. Este no es el límite para los sistemas de refrigeración y, por el momento, los intercambiadores de calor utilizan agua en procesadores calientes que funcionan a velocidades de reloj muy altas y se caracterizan por una mayor disipación de calor. Si el Proyecto Tritón se usara en conjunto con procesadores de baja potencia, la temperatura del agua suministrada podría alcanzar los 60 grados centígrados.

Los procesadores EBay necesitan una refrigeración más eficiente; proporciona una versión modificada de los chips de la familia Intel Xeon E5 v4. Cada chip en la versión básica incluye 22 núcleos físicos y puede ejecutar simultáneamente hasta 44 flujos de instrucciones. El caché es de 2.5 MB por núcleo, es decir, hasta 55 MB en total. Dependiendo de la cantidad de núcleos, el TDP oscilará entre 55 y 145 vatios. En el equipo Broadwell-EP, se pueden observar hasta 40 líneas PCI-Express y un controlador DDR4 de cuatro canales. Los procesadores estarán diseñados para instalarse en el zócalo Socket R3. Además, los ingenieros de eBay e Intel modificaron los chips y ahora pueden operar a una frecuencia más alta. Por analogía, Intel ha estado desarrollando chips para otros centros de datos hiper-escalados como Facebook y Amazon durante varios años.



El sistema Project Triton cubre no solo el LSS de circuito único. Es una solución montada en bastidor: es decir, todos los componentes que conforman el bastidor (incluidos los intercambiadores de calor, las PDU y los servidores) están diseñados integralmente como un solo sistema. Los ingenieros de Dell utilizan un enfoque similar al desarrollar soluciones especializadas para centros de datos hipergrandes.

Los comerciantes de equipos de centros de datos se han centrado tradicionalmente en el desarrollo de productos individuales autosuficientes; no importa si se trata de servidores, sistemas de almacenamiento o conmutadores de red. Al crear una solución montada en bastidor, puede utilizar de manera más eficiente los valiosos recursos de la fuente de alimentación y el sistema de enfriamiento, así como el espacio en el bastidor y las conexiones de red. Los recursos enumerados se pueden dividir de manera más racional entre nodos informáticos para aumentar la eficiencia general del centro de datos.

Project Triton utiliza un rack de servidor de 21 pulgadas de ancho, que es muy similar al rack desarrollado por los ingenieros de Facebook como parte de la iniciativa Open Compute Project. El agua en el sistema circula a través de tuberías de cobre conectadas a intercambiadores de calor por encima de los procesadores dentro de cada gabinete del servidor. La ausencia de distribuidores adicionales del fluido de trabajo y las bombas permite lograr un consumo de energía muy bajo. El índice de eficiencia energética (PUE) en un centro de datos con Project Triton es de solo 1.03 (según Dell).



Según Dell, Project Triton usa un 97 por ciento menos de energía para enfriar servidores en comparación con el sistema promedio de enfriamiento de aire del centro de datos. Además, la novedad utiliza hasta un 62 por ciento menos de electricidad que la solución informática de alto rendimiento refrigerada por agua Apollo 8000 de la competencia HPE (Hewlett Packard Enterprise), sobre la que escribió anteriormente en el artículo.

Para proteger a los operadores del centro de datos de la posible fuga de agua a otros dispositivos electrónicos, los ingenieros de Dell probaron las juntas de tubería soldadas a alta presión mediante simulación. Por lo tanto, la presión en la tubería aumenta a 350 PSI (durante el funcionamiento normal, la presión del agua en las tuberías cuando se alimenta es de 70 PSI). Además, cada elemento en el bastidor del servidor y en el propio servidor está equipado con mecanismos adicionales de detección de fugas y dispositivos de apagado de emergencia. Los ingenieros de Dell también usan tapones herméticos para evitar que el fluido ingrese a los componentes eléctricos del servidor utilizando tecnología del ejército.

Source: https://habr.com/ru/post/es395261/