De plus en plus d'entreprises passent à une infrastructure virtuelle, c'est pourquoi la charge sur les serveurs dans les centres de données augmente, et avec elle la consommation d'énergie. En 2017, la puissance des datacenters
représentait 3% de toute l'électricité produite sur la planète. Dans certains cas, 40% de l'électricité est
consommée par les systèmes de climatisation des salles des machines.
Afin de réduire les coûts de maintenance des équipements et de réduire le «contrôle» de l'électricité, de nouvelles solutions technologiques sont en cours de développement dans l'industrie. Ensuite, nous parlerons du refroidissement par immersion, de la climatisation intelligente et de l'impression 3D des radiateurs.
/ photo Rolf Brink CC BY-SA Refroidissement par immersion
L'eau optimise efficacement le coût du refroidissement des équipements dans le centre de données. Cela est dû au fait que le liquide traversant les radiateurs élimine la chaleur des équipements mieux que l'air. Cependant, les centres de données modernes se soucient non seulement de la composante financière du problème, mais aussi de l'image. Progressivement, les centres de données deviennent de plus en plus «verts», ce qui réduit la consommation d'eau.
Pour cette raison, l'industrie prête souvent attention à la technologie de refroidissement par immersion, qui utilise des fluides diélectriques spéciaux dans lesquels les cartes serveur sont complètement immergées. Cette approche élimine mieux la chaleur du fer et
contribue à réduire le bruit typique des centres de données dans la salle des machines.
En 2017, Horizon Computing a
introduit son développement dans ce domaine. Ils ont créé un centre de données modulaire, composé de plusieurs boîtiers. Les boîtes sont remplies d'huile minérale, qui contient du fer. Structurellement, le boîtier du module est un radiateur, de sorte que le produit maintient automatiquement la température souhaitée du serveur en raison de la convection naturelle.
Un autre exemple de technologie d'immersion est le projet Green Revolution Cooling. Nous parlons d'un
fluide d'huile spécial qui, selon le fabricant, assure qu'il évacue la chaleur de l'équipement plus efficacement que l'air mille fois. Cette fonctionnalité donne aux administrateurs du centre de données plus de temps pour corriger les pannes, car le fer met plus de temps à atteindre des températures critiques.
Les grandes entreprises informatiques ont décidé d'aller plus loin. Maintenant, ils submergent des centres de données entiers sous l'eau. Il y a même une
opinion que les centres de données du futur seront sous l'eau. Un de ces centres, appelé Natick, qui est immergé dans l'océan au large des îles d'Écosse,
peut être regardé en direct .
Pour refroidir les serveurs, les développeurs ont adapté la technologie qu'ils utilisent dans les sous-marins pour abaisser la température des réacteurs. Le système de climatisation prend l'eau directement de l'océan et la livre aux radiateurs sur des supports avec équipement. Après - elle retourne dans l'océan. Cela économise de l'eau et réduit les coûts de climatisation.
Systèmes d'IA pour une gestion plus froide
Les systèmes d'intelligence artificielle sont activement utilisés pour résoudre divers problèmes dans le centre de données. Par exemple, ils
optimisent les performances des équipements et protègent les réseaux contre les attaques de pirates. La gestion du refroidissement est un autre domaine stratégique pour l'IA.
En 2018, Google a
confié l'algorithme de gestion du système de refroidissement à l'un de ses centres de données. Il utilise un réseau de capteurs qui surveillent le système en fonction de divers paramètres - du niveau d'humidité de l'air à la vitesse du vent dans la rue. Sur la base des données de l'IA, il fait des prévisions sur la façon dont les conditions environnementales affecteront la température dans le centre de données et la consommation d'énergie.
Les prévisions permettent à l'algorithme de prendre la meilleure décision et d'envoyer des recommandations au système de contrôle de la climatisation. Une fois que le système a «deviné» indépendamment d'utiliser l'air froid de la rue en hiver pour refroidir l'eau des refroidisseurs. Cela a permis de réduire les coûts énergétiques de 30%.
/ photo par Alexis Lê-Quôc CC BY-SAUne solution similaire a été
présentée dans Litbit. Le système «intelligent» analyse les fréquences ultrasoniques et les vibrations anormales du plancher dans la salle des machines. Sur la base des données reçues, elle est en mesure de déterminer si tous les équipements fonctionnent correctement. Un autre exemple est la solution Nlyte Software. Il collecte des données sur la température dans la salle des machines, la quantité d'électricité consommée, etc. Sur la base de ces données, le système donne aux administrateurs des conseils sur ce qui peut être amélioré.
Refroidissement d'impression 3D
Aujourd'hui, l'industrie informatique améliore non seulement les méthodes de refroidissement de l'ensemble de la salle des machines. Des technologies pour l'évacuation de la chaleur des processeurs individuels sont proposées. Il n'y a pas si longtemps, les ingénieurs de l'Université de Binghamton ont introduit une solution qui fournit de l'eau et des réfrigérants directement aux puces du serveur. À l'avenir, le développement pourrait remplacer la graisse thermique.
Les ingénieurs ont appliqué une couche d'alliage de titane, d'étain et d'argent sur le cristal. Ensuite, en utilisant l'impression 3D, ils y ont formé des canaux pour le passage du liquide de refroidissement. L'épaisseur du matériau obtenu ne dépasse pas le diamètre d'un cheveu humain, ce qui permet au réfrigérant de prendre l'excès de chaleur directement de la puce.
Les experts estiment que cette méthode permet de réduire de 5% la consommation d'énergie des datacenters par rapport aux technologies existantes. Cette méthode a été testée dans le laboratoire de l'université, mais jusqu'à son utilisation commerciale.
Que se passera-t-il ensuite
Les experts de l'industrie
affirment que l'infrastructure des centres de données est de plus en plus distribuée et que les équipements séparés prennent moins de place. Cela impose de nouvelles exigences pour les systèmes de refroidissement - les centres de données occuperont probablement moins d'espace qu'aujourd'hui, mais produiront plus de chaleur par mètre carré. Cela signifie que les méthodes ponctuelles (par exemple, l'utilisation de dissipateurs thermiques sur les processeurs) et le refroidissement par immersion deviennent plus pertinents.
Dans le même temps, l'industrie informatique s'est engagée dans l'automatisation, de sorte que les systèmes d'intelligence artificielle joueront un rôle de plus en plus important dans la gestion des centres de données. Y compris en termes de refroidissement.
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