Serveurs Dell Project Triton et leurs systèmes de refroidissement

Les ingénieurs des centres de données savent très bien que le liquide est une méthode de refroidissement de l'équipement plus efficace que l'air. Cette solution est très populaire et est en demande dans le domaine des supercalculateurs pour le refroidissement des puces et pas seulement. Mais, comme la technologie ne s'arrête pas et que la densité des composants dans les plates-formes de serveurs conventionnelles augmente - cette technologie a commencé à être utilisée dans les centres de données conventionnels. Il utilise le géant du commerce électronique eBay .



Le développement a été réalisé par la division ESI (Extreme Scale Infrastructure) de la société américaine Dell , qui est engagée dans la fabrication d'équipements personnalisés pour les plus grands centres de données du monde. L'un d'eux était le développement unique d'un système de refroidissement liquide (LLS) pour le matériel de serveur pour Ebay.



L'élément principal du LSS est l'eau. Il convient de noter que le système Dell a ses avantages: il transfère l'eau directement des tours de refroidissement du centre de données aux échangeurs de chaleur sur chaque puce à l'intérieur du châssis des systèmes serveurs. La conception ne prévoit pas les blocs de distribution centraux du fluide de travail, qui, en règle générale, sont placés entre la tour de refroidissement et les racks de serveurs dans les superordinateurs et les centres de données refroidis par liquide. Une autre caractéristique du projet, baptisée «Project Triton», est l'utilisation d'eau plus chaude par rapport à un système de refroidissement liquide conventionnel.



Le système développé par Dell est déjà utilisé dans un centre de données Ebay, où la température de l'eau d'entrée atteint 33 degrés Celsius. Ce n'est pas la limite pour les systèmes de refroidissement et pour le moment, les échangeurs de chaleur utilisent de l'eau sur des processeurs chauds qui fonctionnent à des vitesses d'horloge très élevées et se caractérisent par une dissipation thermique accrue. Si le projet Triton était utilisé en tandem avec des processeurs de faible puissance, la température de l'eau fournie pourrait atteindre 60 degrés Celsius.

Les processeurs EBay ont besoin d'un refroidissement plus efficace; il fournit une version modifiée des puces de la famille Intel Xeon E5 v4. Chaque puce de la version de base comprend 22 cœurs physiques et peut exécuter simultanément jusqu'à 44 flux d'instructions. Le cache est de 2,5 Mo par cœur, soit jusqu'à 55 Mo au total. Selon le nombre de cœurs, le TDP ira de 55 à 145 watts. Dans les équipements Broadwell-EP, on peut noter jusqu'à 40 lignes PCI-Express et un contrôleur DDR4 à quatre canaux. Les processeurs seront conçus pour être installés dans le socket Socket R3. En outre, les ingénieurs eBay et Intel ont modifié les puces et maintenant ils peuvent fonctionner à une fréquence plus élevée. Par analogie, Intel développe depuis plusieurs années des puces pour d'autres centres de données hyperdimensionnés tels que Facebook et Amazon.



Le système Project Triton ne couvre pas seulement le LSS à circuit unique. Il s'agit d'une solution montée en rack: c'est-à-dire que tous les composants qui composent le rack (y compris les échangeurs de chaleur, les PDU et les serveurs) sont conçus intégralement comme un système unique. Les ingénieurs Dell utilisent une approche similaire lors du développement de solutions spécialisées pour les très grands centres de données.

Les commerçants d'équipement de centre de données se sont traditionnellement concentrés sur le développement de produits autonomes individuels - peu importe qu'il s'agisse de serveurs, de systèmes de stockage ou de commutateurs de réseau. Lorsque vous créez une solution montée en rack, vous pouvez utiliser plus efficacement les précieuses ressources du système d'alimentation et de refroidissement, ainsi que l'espace rack et les connexions réseau. Les ressources répertoriées peuvent être réparties de manière plus rationnelle entre les nœuds de calcul pour augmenter l'efficacité globale du centre de données.

Project Triton utilise un rack de serveur de 21 pouces de large, qui est très similaire au rack développé par les ingénieurs de Facebook dans le cadre de l'initiative Open Compute Project. L'eau du système circule à travers des tuyaux en cuivre connectés à des échangeurs de chaleur au-dessus des processeurs à l'intérieur de chaque boîtier de serveur. L'absence de distributeurs supplémentaires de fluide de travail et de pompes permet d'atteindre une très faible consommation d'énergie. Le rapport d'efficacité énergétique (PUE) dans un centre de données avec Project Triton n'est que de 1,03 (selon Dell).



Selon Dell, le projet Triton utilise 97% moins d'énergie pour refroidir les serveurs par rapport au système de refroidissement à air du centre de données moyen. En outre, la nouveauté utilise jusqu'à 62% moins d'électricité que la solution informatique haute performance refroidie par eau Apollo 8000 de la HPE concurrente (Hewlett Packard Enterprise), dont il a parlé plus tôt dans l' article.

Pour protéger les opérateurs du centre de données contre les éventuelles fuites d'eau vers d'autres appareils électroniques, les ingénieurs Dell ont testé les joints de tuyaux soudés à haute pression à l'aide de la simulation. Ainsi, la pression dans le tuyau monte à 350 PSI (pendant le fonctionnement normal, la pression de l'eau dans les tuyaux lors de l'alimentation est de 70 PSI). De plus, chaque élément du rack de serveur et du serveur lui-même est équipé de mécanismes de détection de fuite supplémentaires et de dispositifs d'arrêt d'urgence. Les ingénieurs Dell utilisent également des bouchons hermétiques pour empêcher le fluide de pénétrer dans les composants électriques du serveur en utilisant la technologie de l'armée.

Source: https://habr.com/ru/post/fr395261/