Wat is de beste oplossing voor datacenter Energieverbruik
Tussen 2016 en 2020 groeide de Chinese rekenkracht jaarlijks met gemiddeld 42%, waarbij de totale rekenkracht in 2020 135 Eflops bereikte en nog steeds een snel groeipercentage van 55% handhaafde. Hoewel de rekenkracht snel groeit, heeft dit ook nieuwe problemen met zich meegebracht. Naarmate de rekenbelasting toeneemt, neemt ook het resulterende energieverbruik toe. Als we het bekendste, vooraf getrainde grote model GPT-3 ter wereld als voorbeeld nemen: een enkele training vereist een enorme hoeveelheid rekenkracht, ongeveer 190.000 kilowattuur elektriciteit, en produceert 850.000 ton kooldioxide. Het is niet overdreven om het te omschrijven als een “elektriciteitsvretend monster”.
PUE, ook wel energiegebruiksefficiëntie genoemd, wordt gebruikt om de verhouding te meten tussen alle energie die door een datacenter wordt verbruikt en de energie die wordt verbruikt door IT-belastingen. Het wordt beschouwd als een belangrijke indicator voor het evalueren van de energie-efficiëntie van een datacenter. Hoe dichter de PUE-waarde bij 1 ligt, hoe minder energie wordt verbruikt door niet-IT-apparatuur en hoe hoger het energie-efficiëntieniveau van het datacenter. Momenteel is de gemiddelde PUE-waarde van grote datacenters in China 1,55, en de gemiddelde PUE-waarde van ultragrote datacenters slechts 1,46.
Gezien de mogelijkheid om het industriële landschap met rekenkracht te hervormen, zijn datacenters nu al een onvermijdelijke noodzaak. De weinige keuzes zijn het verbeteren van de rekenkrachtefficiëntie en het verminderen van het energieverbruik. De vraag of er nieuwe koelingsoplossingen moeten worden gevonden, is geleidelijk een onderwerp geworden dat de upstream en downstream van de computerindustrie moeten aanpakken. Het traditionele koelsysteem is voornamelijk gebaseerd op luchtkoeling, waarbij lucht als koelmiddel wordt gebruikt om de warmte die wordt afgegeven door het moederbord van de server, CPU, enz. over te dragen naar de koellichaammodule, en vervolgens ventilatoren of airconditioningkoeling gebruikt om de warmte weg te blazen. Dit is ook de belangrijkste reden waarom het koelsysteem bijna de helft van de stroom in het datacenter verbruikt.
Toen de PUE-waarde strikt beperkt was en groen computergebruik geleidelijk populair werd, werd de 'vloeistofkoeling'-technologie die sinds de jaren tachtig werd uitgeprobeerd al snel een nieuwe focus in de upstream- en downstream-industrieën. In feite is het principe van "vloeistofkoeling" -technologie niet ingewikkeld. Simpel gezegd maakt het gebruik van isolatiekoelvloeistoffen met een laag kookpunt, zoals minerale olie en gefluoreerde vloeistof, als koelmiddelen. Door warmte-uitwisseling wordt de warmte van de server afgevoerd, wat zich ontwikkelt tot verschillende koelsystemen, zoals koude plaat, spray en onderdompeling.
Luchtkoeling kent complexe processen, een hoge totale thermische weerstand en een lage efficiëntie van de warmteoverdracht, die de rekenkrachtdichtheid van datacenters sterk beperken en vaak aanzienlijke ruis genereren. Vloeistofkoelingstechnologie bespaart niet alleen energie en verbruik, maar vermindert ook het geluid en bespaart ruimte. Het stroomverbruik dat nodig is voor warmteafvoer wordt met meer dan 90% verminderd in vergelijking met traditionele oplossingen.
Het is duidelijk dat de opkomst en toepassing van vloeistofkoelingstechnologie de problemen van berekening en warmteafvoer grotendeels hebben opgelost. Net als veel nieuwe technologieën hebben oplossingen voor vloeistofkoeling echter ook tekortkomingen: hoge productiekosten, strenge eisen aan de computerruimteomgeving van het datacenter en hoge renovatiekosten; Vloeistofkoeling is ongetwijfeld de beste keuze uit de verschillende warmteafvoersystemen, maar er moet ook rekening worden gehouden met de beperkingen van praktische factoren.
