Hoe het warmteafvoerprobleem van dichte serverracks op te lossen?
Bepaalde serverracks in datacenters verbruiken tot 800 kilowatt per rack per jaar en dit zal blijven toenemen. Hoe zal het zich in de toekomst ontwikkelen?
Datacenterdichtheid was in het verleden aan het eind van de eeuw een algemeen onderwerp, wat wellicht verklaart waarom veel IT-organisaties nog steeds op de energiedichtheid van 4 tot 6 kilowatt/rack hangen. Het stroom- en warmtebeheer bereidt zich echter al voor op het ontwerpen van serverracks groter dan 10 kilowatt.
Door het torenhoge aantal processorcores en het rack-level bladeserverontwerp lijkt het onvermijdelijk om de CRAC- en stroomkosten te verhogen. Maar hoge dichtheid doodt de server niet, zoals de ontwerper vreest. Virtualisatie, zeer efficiënte en energiebesparende hardware, actieve onderdrukking van koeling en een hogere acceptabele bedrijfstemperatuur in onderlinge afstemming zullen het thermische energieverbruik vertragen en verminderen.
Hoe groot is het thermische probleem voor servers?
In tegenstelling tot het configureren van een server voor elke workload, kan een medium-geconfigureerde server 10, 20 of zelfs meer workloads ondersteunen met een hypervisor. De rackruimte van de faciliteit kan worden vrijgemaakt nadat verschillende belastingen zijn gevirtualiseerd.
Tegelijkertijd is de chip gemaakt van een productieproces met hogere dichtheid op transistorniveau en een lagere kloksnelheid, dus wanneer het apparaat wordt bijgewerkt, zal de spiraalvormige toename van het aantal processorkernen nauwelijks invloed hebben op het energieverbruik van het rack .
Met downsizing zijn er meer volledig benutte servers in het datacenter, dus ook de benodigde racks worden verminderd, wat de manier waarop we koeling toepassen veranderd. In tegenstelling tot het koelen van het hele datacenter, met behulp van macroscopische luchtbehandelingsstrategieën, zoals warme/koude luchtkanalen om luchtconvectie in de ruimte te bereiken, implementeren operators onderdrukkingsstrategieën om het werkgebied te verkleinen tot een paar kleinere ruimtes, of zelfs enkele racks. Gebruik het interne koelsysteem in de rij of in het rek om met deze hitte om te gaan en zet zelfs de computerkamer-airconditioner (CRAC) uit.
Daarnaast beveelt de American Society of Heating, Refrigeration, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) ook aan om de effectieve luchtinlaattemperatuur van de server te verhogen tot 80 of zelfs 90 graden Fahrenheit.
Met de ontwikkeling van deze energiehuishouding is het onwaarschijnlijk dat er hotspots en onvoldoende koeling zullen optreden, meestal als gevolg van een onjuist ontwerp of slechte renovatie van gebouwen.
Hotspots en andere koelingsproblemen
Zelfs als de beste onderdrukkingsstrategie en een zeer efficiënt koelsysteem worden gebruikt, zullen er nog steeds serverhotspots in het rack worden gegenereerd vanwege de suboptimale selectie of plaatsing van computerapparatuur.
Onverwachte obstakels of onbedoelde veranderingen in het luchtstroompad kunnen warmte genereren. Als u bijvoorbeeld de schilden van een serverrack verwijdert en lucht naar een ongeplande locatie in het rack laat stromen, wordt de luchtstroom naar andere servers verzwakt en stijgt de uitlaattemperatuur.
Een aanzienlijk toenemend energieverbruik van de server zal ook problemen met de warmteafvoer veroorzaken. Als u bijvoorbeeld meerdere 1U-servers vervangt door geavanceerde bladeserversystemen, zal het energieverbruik van het rack aanzienlijk toenemen en heeft onvoldoende luchtstroom directe gevolgen voor alle modulecomponenten van de blademachine. Als het koelsysteem niet is ontworpen voor een dergelijke server, zullen er waarschijnlijk vaak hotspots optreden.
Bij het verhogen van de rackdichtheid in het servicegebied, moeten operationele organisaties overwegen te investeren in datacenterinfrastructuurbeheer en andere systeembeheertools, het verzamelen van gegevens van thermische sensoren in de racks en het genereren van rapporten. Ze kunnen omstandigheden detecteren die de verwarmingslimiet overschrijden en de nodige maatregelen nemen, zoals het op de hoogte stellen van technici, het automatisch inroepen van werkbelastingmigratie of het afsluiten van het systeem om voortijdige uitval van de faciliteit te voorkomen.
Wanneer serverrackplanning hotspots genereert, kan het IT-team hardware opnieuw toewijzen. In tegenstelling tot het vullen van een enkel rack, kunt u, als de ruimte het toelaat, de helft of een of twee racks met apparatuur verplaatsen naar andere racks of oververhitte systemen uitschakelen.
Als de ruimte niet genoeg is voor het herontwerp, voeg dan wat mobiele koelapparatuur toe die zijn eigen airconditioning heeft en in het datacenter kan worden gebruikt. Als het rack gebruik maakt van een compacte in-row of rack-koelunit, kan het instellen van het temperatuurpunt het koeleffect effectiever bereiken dan het openen van een gesloten unit en het toevoegen van koelapparatuur.
Strategie voor mitigatie op lange termijn
Op de lange termijn kan baanbrekende technologie het warmtebeheer helpen.
Watergekoelde racks kunnen koelwater door kastdeuren of andere paden transporteren. Watergekoelde racks kunnen de meeste verwarmingsproblemen oplossen, vooral wanneer de warmteafvoer van lage temperatuur lucht en hoge temperatuur luchtconvectie niet werkt.
De medium immersion cooling-technologie kan de server onderdompelen in een badkuip gevuld met een niet-geleidende, niet-corrosieve koelsubstantie zoals minerale olie. Deze technologie zal naar verwachting een hoog rendement, bijna geen geluid en bijna geen verlies van warmteoverdracht opleveren.
Deze populaire technologie-opties zijn echter meer geschikt voor nieuwe datacenterarchitecturen dan voor reguliere technische updates.
Sinda Thermal heeft ervaring met het leveren van verschillende thermische oplossingen in 5G, server, computer, medische apparatuur, elektrische voertuigen, LED-toepassingen, enz. We kunnen extrusie-koellichaam, skive-vin-koellichaam, stempelvin-assemblage, heatpipe-soldeermodules, dampkamer-koellichaam, vloeistofkoelplaat, ventilatorkoeler, enz. leveren. Neem contact met ons op als u hulp nodig heeft bij thermische problemen.
website:www.sindathermal.com
contact:castio_ou@sindathermal.com
Wechatten: +8618813908426
