Mais e mais empresas estão migrando para a infraestrutura virtual, e é por isso que a carga nos servidores nos datacenters está aumentando e, com isso, o consumo de eletricidade. Em 2017, o poder dos data centers
representava 3% de toda a eletricidade gerada no planeta. Em alguns casos, 40% da eletricidade é
consumida nos sistemas de ar condicionado das salas de máquinas.
Para reduzir os custos de manutenção de equipamentos e reduzir o “cheque” de eletricidade, novas soluções tecnológicas estão sendo desenvolvidas no setor. Em seguida, falaremos sobre refrigeração por imersão, ar condicionado inteligente e impressão 3D de radiadores.
/ foto Rolf Brink CC BY-SA Arrefecimento por imersão
A água otimiza efetivamente o custo do equipamento de refrigeração no data center. Isso se deve ao fato de o líquido que passa pelos radiadores remover o calor do equipamento melhor do que o ar. No entanto, os data centers modernos se preocupam não apenas com o componente financeiro do problema, mas também com a imagem. Gradualmente, os data centers estão se tornando mais "verdes", reduzindo o consumo de água.
Por esse motivo, o setor geralmente presta atenção à tecnologia de resfriamento por imersão, que usa fluidos dielétricos especiais nos quais as placas para servidores são completamente imersas. Essa abordagem remove melhor o calor do ferro e
ajuda a reduzir o ruído típico dos data centers na sala de máquinas.
Em 2017, a Horizon Computing
introduziu seu desenvolvimento nessa área. Eles criaram um data center modular, composto por várias caixas. As caixas são preenchidas com óleo mineral, que contém ferro. Estruturalmente, a caixa do módulo é um radiador, portanto o produto mantém automaticamente a temperatura desejada do servidor devido à convecção natural.
Outro exemplo de tecnologia de imersão é o projeto Green Revolution Cooling. Estamos falando de um
fluido de óleo especial que, de acordo com o fabricante, assegura que ele remova o calor do equipamento com mais eficiência do que o ar mil vezes. Esse recurso oferece aos administradores do data center mais tempo para corrigir falhas, pois o ferro leva mais tempo para atingir temperaturas críticas.
Grandes empresas de TI decidiram ir além. Agora eles afundam datacenters inteiros na água. Existe até uma
opinião de que os data centers do futuro estarão subaquáticos. Um desses centros, chamado Natick, que está imerso no oceano nas ilhas da Escócia,
pode ser visto ao vivo .
Para resfriar os servidores, os desenvolvedores adaptaram a tecnologia que eles usam nos submarinos para diminuir a temperatura dos reatores. O sistema de ar condicionado retira a água diretamente do oceano e a entrega aos radiadores nas prateleiras com o equipamento. Depois - ela volta para o oceano. Isso economiza água e reduz os custos de ar condicionado.
Sistemas de IA para gerenciamento mais frio
Os sistemas de inteligência artificial são usados ativamente para resolver vários problemas no data center. Por exemplo, eles
otimizam o desempenho do equipamento e protegem as redes contra ataques de hackers. O gerenciamento de resfriamento é outra área estratégica da IA.
Em 2018, o Google
confiou o algoritmo de gerenciamento do sistema de refrigeração a um de seus data centers. Ele usa uma rede de sensores que monitoram o sistema de acordo com vários parâmetros - desde o nível de umidade do ar até a velocidade do vento nas ruas. Com base nos dados da IA, faz previsões de como as condições ambientais afetarão a temperatura no data center e o consumo de energia.
As previsões permitem que o algoritmo tome a melhor decisão e envie recomendações ao sistema de controle do ar condicionado. Uma vez que o sistema “adivinhou” de forma independente, usar o ar frio da rua no inverno para resfriar a água em refrigeradores. Isso ajudou a reduzir os custos de energia em 30%.
/ foto de Alexis Lê-Quôc CC BY-SAUma solução semelhante foi
apresentada no Litbit. O sistema "inteligente" analisa frequências ultrassônicas e vibrações anormais do piso na sala de máquinas. Com base nos dados recebidos, ela é capaz de determinar se todos os equipamentos estão funcionando corretamente. Outro exemplo é a solução Nlyte Software. Ele coleta dados sobre a temperatura na casa das máquinas, a quantidade de eletricidade consumida etc. Com base nesses dados, o sistema fornece aos administradores conselhos sobre o que pode ser melhorado.
Refrigeração de impressão 3D
Hoje, o setor de TI está aprimorando não apenas os métodos de refrigeração de toda a sala de máquinas. São oferecidas tecnologias para remoção de calor de processadores individuais. Há pouco tempo, os engenheiros da Universidade Binghamton introduziram uma solução que fornece água e refrigerantes diretamente aos chips de servidor. No futuro, o desenvolvimento poderá substituir a graxa térmica.
Os engenheiros aplicaram uma camada de liga de titânio, estanho e prata ao cristal. Em seguida, usando a impressão 3D, eles formaram canais para a passagem de refrigerante. A espessura do material obtido não excede o diâmetro de um cabelo humano, o que permite que o refrigerante retire o excesso de calor diretamente do chip.
Os especialistas acreditam que esse método é capaz de reduzir o consumo de energia nos data centers em 5% em comparação com as tecnologias existentes. Este método foi testado no laboratório da universidade, mas até chegar ao uso comercial.
O que acontecerá a seguir
Especialistas do setor
dizem que a infra-estrutura em data centers está se tornando cada vez mais distribuída, e equipamentos separados ocupam menos espaço. Isso determina novos requisitos para sistemas de refrigeração - os data centers provavelmente ocuparão menos espaço do que agora, mas produzirão mais calor por metro quadrado. Isso significa que os métodos pontuais (por exemplo, usando dissipadores de calor nos processadores) e o resfriamento por imersão estão se tornando mais relevantes.
Ao mesmo tempo, o setor de TI está comprometido com a automação, de modo que os sistemas de inteligência artificial desempenharão um papel cada vez mais importante no gerenciamento de data centers. Incluindo em termos de refrigeração.
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