Introductie van de vloeistofkoeling-serverapplicatie
Met de opkomst van nieuwe infrastructuur versnelt het tempo van nieuwbouw en uitbreiding van datacenters geleidelijk. Volgens een onderzoek van het Witboek is het aantal landelijk in gebruik zijnde datacenters eind 2019 met 28,6% gestegen op jaarbasis, en is de omvang van de datacenters in aanbouw met 30% toegenomen, vooral in eersterangssteden zoals Peking, Shanghai, Guangzhou en Shenzhen, waar het groeipercentage aanzienlijk was.
De snelle ontwikkeling van ultragrote datacenters en onvoldoende ruimtedragers zal de snelle toename van de vermogensdichtheid van individuele kasten versnellen, met een verwacht gemiddeld vermogen van 25 kW in 2025. De snel toenemende vermogensdichtheid stelt hogere eisen aan de warmteafvoer. Volgens statistieken verbruikten traditionele datacenters, vertegenwoordigd door "luchtgekoelde" technologie, in 2019 ongeveer 43% van hun energie voor het koelen van IT-apparatuur, wat in principe hetzelfde is als het energieverbruik van IT-apparatuur zelf (45%). De PUE-waarde (Energy Efficiency Index) ligt over het algemeen boven de 1,4, wat aangeeft dat het verminderen van het energieverbruik door warmteafvoer, het beheersen van de exploitatiekosten van datacenters en het bouwen van groene datacenters urgente taken zijn geworden. Datacenters roepen op tot een ‘koelrevolutie’.
Een datacenter voor vloeistofkoeling verwijst naar een datacenter dat technologie en apparatuur voor vloeistofkoeling toepast, zoals servers voor vloeistofkoeling. Vergeleken met traditionele luchtgekoelde servers is de warmte-exportmethode van vloeistofkoelingsservers anders. Vloeistofkoeling verwijst naar de technologie waarbij vloeistof in plaats van lucht als koelmiddel wordt gebruikt om warmte uit te wisselen voor verwarmingscomponenten en warmte af te voeren. Een vloeistofgekoelde server verwijst naar een type server dat vloeistof in de server injecteert en de warmte van de server afvoert door middel van koude en warme uitwisseling. Over het algemeen verdeelt de industrie vloeistofkoeling in directe koeling en indirecte koeling. Momenteel wordt directe koeling voornamelijk bereikt door middel van immersievloeistofkoelingstechnologie, die kan worden onderverdeeld in faseverandering en niet-faseverandering. Indirecte koeling wordt voornamelijk bereikt door middel van vloeistofkoelingstechnologie met koude platen.
Immersievloeistofkoelingstechnologie is een koeltechniek die vloeistof als warmteoverdrachtsmedium gebruikt, het verwarmingsapparaat in de vloeistof dompelt en warmte-uitwisseling uitvoert door direct contact. Vloeistof heeft een beter thermisch geleidend effect, 25 maal dat van lucht, met een snellere en betere temperatuuroverdracht, en kan een efficiënte koeling van IT-apparatuur bereiken. Ondertussen verandert hun temperatuur, vanwege de grote specifieke warmtecapaciteit van vloeistoffen, niet significant na het absorberen van een grote hoeveelheid warmte, zodat de CPU-temperatuur kan worden ingesteld.
Vergeleken met traditionele luchtgekoelde datacenters hebben vloeistofgekoelde datacenters airconditioningsystemen en de bijbehorende luchtgekoelde infrastructuur verwijderd en circulatiepompen toegevoegd, wat bouwkosten kan besparen. Ten tweede kunnen vloeistofgekoelde datacenters, vergeleken met luchtgekoelde systemen, ongeveer 30% energie besparen, waardoor de energieverbruiksratio effectief wordt verlaagd en de PUE (energie-efficiëntie-index van datacenters) wordt verlaagd tot 1,05, wat voldoet aan de eisen van groene datacenters. Ten slotte hebben de pomp en het koelsysteem dat in het vloeistofkoelsysteem wordt gebruikt, onder dezelfde omstandigheden voor warmteafvoer, minder geluid in vergelijking met traditionele airconditioningsystemen.
Onderzoek, verkenning en praktijk worden uitgevoerd op verschillende vloeistofkoelingtechnologieën en -oplossingen. Vergeleken met andere vloeistofkoelingtechnologieën heeft immersievloeistofkoeling de kenmerken van hoge energie-efficiëntie, hoge dichtheid, hoge betrouwbaarheid en hoge beschikbaarheid, waardoor het geschikter is voor toepassingsscenario's met hoge betrouwbaarheid in datacenters voor cloud computing.
