Recipientes para sistemas de refrigeração por imersão bifásica

Os sistemas de refrigeração líquida, embora não sejam novos, não são comuns. Eu citaria dois motivos: assustador e caro. A água, como um líquido dissipador de calor, conduz eletricidade e pode matar um computador pessoal e um data center. Outros fluidos podem ser caros por si só, como fluorocetonas, ou exigir soluções de hardware complexas e caras, como óleo.

Quero falar sobre a nossa experiência na criação de um sistema de refrigeração líquida.

Caímos sob o encanto da "água seca", como as fluorocetonas são às vezes chamadas em termos coloquiais. Montamos rapidamente o primeiro computador de refrigeração líquida a partir dos materiais disponíveis.



As impressões do computador imerso em “água” foram tão fortes que montamos imediatamente o próximo layout mais decente.



Nós não paramos por aí e rapidamente fizemos um grande boxe, onde você pode largar o servidor padrão de 19 polegadas. Sim, entendemos que foi feito para o resfriamento do ar e nosso resfriamento por imersão é muito redundante para ele. Esse servidor pode ser resfriado com um copo de "água seca"!



O boxe plástico acabou sendo conveniente no trabalho. E embora tenha sido feito para o servidor, mas na maioria das vezes uma caldeira comum estava imersa nele. Inserimos o servidor na caixa de plástico principalmente para demonstração e para coletar estatísticas de MTBF.

Passamos muito tempo experimentando vários modos, um controlador industrial foi usado para coletar dados.



O conhecimento adquirido foi transformado em outra caixa, ou como chamamos agora de contêiner. Este ainda é um protótipo e serve principalmente para demonstração, mas desta vez é feito de aço, porque o torturamos já em campo, junto com o cliente.



Uma unidade de microprocessador é usada para controlar o contêiner e controlar seus parâmetros internos. Esta unidade monitora constantemente os parâmetros do ambiente interno do recipiente, como pressão, temperatura, temperatura do líquido de arrefecimento na entrada e na saída, sua velocidade. Os parâmetros da fonte de alimentação também são controlados - tensão e corrente consumidas pela carga. Sensores separados monitoram o nível do líquido, o status de abertura e fechamento da tampa do recipiente para controle de acesso é monitorado. Os dados recebidos em tempo real são transmitidos para um servidor dedicado. As informações estão disponíveis para processamento adicional, tanto pelos métodos da máquina quanto para avaliação visual na forma de gráficos fáceis de entender. Acesso implementado a partir de dispositivos móveis.

O que aprendemos e o que alcançamos até agora?

Portanto, o sistema de fluidos é praticamente silencioso. Se você já esteve em um data center ou pelo menos visitou uma sala de servidores, o som de um avião decolando constantemente não é novo para você. Com líquido, isso não é verdade. O líquido transfere calor 3500 vezes melhor que o ar. Consequentemente, para a seleção da mesma quantidade de calor de um processador aquecido, o fluido precisa de 3500 vezes menos, portanto os volumes bombeados pelo servidor são muito menores e, portanto, mais silenciosos.

Outra vantagem pode ser que o líquido não apenas remove o calor dos servidores, mas também o fornece. É tecnicamente difícil descartar muitos metros cúbicos de ar quente, mas é muito mais fácil encontrar água quente, é bom lavar as mãos.

Outra vantagem do uso de fluorocetonas é a segurança contra incêndio "natural". Algum tempo atrás, fotos de uma fazenda de mineração de bitcoin queimada apareceram na rede. No nosso caso, isso é completamente impossível. A quantidade de líquido disponível é suficiente para extinguir uma fogueira pioneira muito decente.

Um benefício separado se torna aparente quando você tira o servidor do banho. Parece que ele acabou de ser retirado da embalagem plástica do fabricante e não se parece com um pedaço de ferro frito.

Frequentemente nos dizem sobre o alto custo do fluido de transferência de calor. Respondendo, quero observar que esse líquido já está presente em qualquer data center em um sistema de extinção de incêndio a gás. Sim, lá está escondido em cilindros, mas mesmo conosco é preenchido em recipientes e não circula. Para minimizar as perdas por evaporação devido a flutuações de carga, usamos uma armadilha a frio. O segundo argumento é o custo do enchimento de TI que precisa ser resfriado. Comparado a isso, o fluido não é de todo caro.

Um sistema submersível é bom, pois não depende da configuração específica do equipamento a ser resfriado. Não o refazemos para alterar a placa do servidor ou outra placa de vídeo. Não temos ventiladores, placas frias, radiadores individuais, bombas, tubos, engates rápidos, coletores, mangueiras, conexões, conectores apertados, controles, existe apenas um contêiner.

A circulação ocorre naturalmente por evaporação e subsequente condensação, sem equipamento desnecessário e custos adicionais de energia. Não há diferença de temperatura entre os dispositivos. Não há resistência advectiva, a mesma temperatura em todos os elementos do dispositivo imerso.

Os contêineres são equipamentos altamente móveis. Eleve-o à força de duas ou quatro pessoas. Para sua operação, é necessário apenas esfriar o líquido de arrefecimento até um ponto de ebulição. Os líquidos que testamos fervem a + 34 ° C, + 49 ° C, + 61 ° C, + 76 ° C, o que permite usar uma torre de resfriamento a seco ou até mesmo bombear a água de um fluxo com uma pompa.

O recipiente é hermeticamente fechado, o que elimina a entrada de umidade, areia, poeira e sujeira. Ele pode trabalhar em qualquer lugar, mesmo que não esteja equipado para o trabalho.

Os contêineres que produzimos podem remover 1, 5, 10 kW de calor. Sob o pedido, podemos fabricar recipientes mais potentes.



Usando contêineres, você mantém total controle sobre suas informações. Você não transfere seus dados para o datacenter ou para as "nuvens". Você mesmo garante a segurança física dos seus dados.

Agora, sobre por que estamos fazendo isso. Queremos dar às pessoas a oportunidade de gerenciar seus dados de forma independente, não importando quão bons eles sejam.

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