По данным Технологического института Нью-Джерси (NJIT), к интернету подключены 20 миллиардов устройств. К 2020 году эта цифра увеличится до 30 миллиардов. Все вместе они будут генерировать 44 триллиона гигабайт, которые нужно где-то хранить. Для этого человечество строит дата-центры, число которых, по оценкам IDC, составляет 8 млн по всему миру.
Крупные ЦОД в среднем потребляют 100 миллиардов кВт в год, но при этом 30% серверов в них работают вхолостую. Если сделать эти ЦОДы на 20% энергоэффективнее, можно сэкономить 20 миллиардов кВт или 2 миллиарда долларов.
Поэтому многие организации придумывают и внедряют разные технологии охлаждения. На саммите OpenStack, проходившем в начале ноября в Сиднее, сразу две компании поддержали концепцию дата-центров, охлаждение оборудования в которых осуществляется путем погружения в минеральное масло. Об этом далее.
/ фото Robert CC
Одна из компаний — Horizon Computing. Она представила решение RuggedPOD, которое является частью модульного дата-центра. Модуль представляет собой алюминиевый корпус размером 70x70x70 см, внутри которого могут располагаться четыре материнских платы microATX или восемь mini-ITX.
Сам бокс заполнен минеральным маслом, не проводящим электричество, в котором «плавает» оборудование. Радиаторная конструкция продукта поддерживает нужную температуру серверов за счёт конвекции.
Как заявляют разработчики, RuggedPOD может работать на улице в экстремальных условиях без кондиционирования воздуха и контроля влажности среды в течение продолжительного времени. Подключается устройство с помощью двух кабелей: один — электрический, второй — сетевой. Стоимость производства низкая, а простота конструкции позволит быстро поставить систему на поток.
Вторая компания — итальянский провайдер облачных решений Enter Cloud Suite (ECS), и она занимается бета-тестированием этих «контейнеров». По мнению ECS, для работы RuggedPOD и их аналогов достаточно лишь системы управления Kubernetes.
На саммите представители ECS рассказали о том, как они видят ближайшее будущее: серверные модули ЦОДов охлаждаются пассивно, в здании нет отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Нет даже окон, потому что циркуляция воздушных потоков не нужна. Но всё работает, и работает эффективно.
Иммерсионное охлаждение маслом, как следует из названия, означает, что серверы полностью погружаются в масляную среду. Такой метод уже используется для охлаждения электрических трансформаторов и промышленных конденсаторов.
В ИТ-индустрию эту технологию привлекла гонка за более энергоэффективными и безопасными для окружающей среды дата-центрами. Одним из примеров теплопроводящих жидкостей может быть ElectroSafe, которое представляет собой нетоксичную прозрачную смесь минеральных масел.
Основное преимущество иммерсионного охлаждения — более высокая теплопроводность масла, по сравнению с воздухом. Повышенная теплопроводность помогает системе эффективнее поглощать тепло и удалять его избытки. Такие системы поддерживают низкую температуру процессора, даже если температура масла выше температуры воздуха.
Если процессор работает на полной мощности при температуре воздуха 32°С, его средняя температура составит 85°С. Если этот же процессор погрузить в масло с температурой 34°С, средняя температура ЦП упадет ниже 65°С. При этом поддержание температурного режима в масляной ванне на уровне 34°C требует значительно меньше энергии, чем поддержание температуры воздуха в пределах 32°C.
Это также позволяет довести плотность размещения компонентов в одной стойке до 65 кВт. По классификации ассоциации AFCOM, уже 8 кВт на стойку считается высоким показателем.
Кроме того, жидкостные теплоносители имеют большую теплоемкость, чем воздух. Например, теплоёмкость масляного состава ElectroSafe больше теплоёмкости воздуха в 1200 раз. Это поможет в случае аварии: оборудование будет дольше нагреваться до критических температур. За счёт этого можно выиграть дополнительное время на устранение чрезвычайной ситуации.
Ещё одно преимущество — долговечность. По словам Алекса Мак-Маниса (Alex McManis), инженера компании Green Revolution Cooling, тесты показывают, что масло можно не менять в течение 15 лет. Так получается, потому что температура масла ниже уровня, при котором происходит его деградация. Дополнительное преимущество охлаждения маслом — защита от коррозии. Компания Intel в своих тестах не зафиксировала каких-либо ухудшений в работе компонентов.
Эксперты считают, что переход на альтернативные способы охлаждения — вопрос времени. Пока цены на электроэнергию растут, а недостаток воды из абстрактной проблемы превращается в реальность, дата-центрам придётся стать энергоэффективными и экологичными, чтобы сохранить конкурентоспособность на рынке.
P.S. Еще несколько постов из нашего корпоративного блога:
Крупные ЦОД в среднем потребляют 100 миллиардов кВт в год, но при этом 30% серверов в них работают вхолостую. Если сделать эти ЦОДы на 20% энергоэффективнее, можно сэкономить 20 миллиардов кВт или 2 миллиарда долларов.
Поэтому многие организации придумывают и внедряют разные технологии охлаждения. На саммите OpenStack, проходившем в начале ноября в Сиднее, сразу две компании поддержали концепцию дата-центров, охлаждение оборудования в которых осуществляется путем погружения в минеральное масло. Об этом далее.
/ фото Robert CC
Одна из компаний — Horizon Computing. Она представила решение RuggedPOD, которое является частью модульного дата-центра. Модуль представляет собой алюминиевый корпус размером 70x70x70 см, внутри которого могут располагаться четыре материнских платы microATX или восемь mini-ITX.
Сам бокс заполнен минеральным маслом, не проводящим электричество, в котором «плавает» оборудование. Радиаторная конструкция продукта поддерживает нужную температуру серверов за счёт конвекции.
Как заявляют разработчики, RuggedPOD может работать на улице в экстремальных условиях без кондиционирования воздуха и контроля влажности среды в течение продолжительного времени. Подключается устройство с помощью двух кабелей: один — электрический, второй — сетевой. Стоимость производства низкая, а простота конструкции позволит быстро поставить систему на поток.
Вторая компания — итальянский провайдер облачных решений Enter Cloud Suite (ECS), и она занимается бета-тестированием этих «контейнеров». По мнению ECS, для работы RuggedPOD и их аналогов достаточно лишь системы управления Kubernetes.
На саммите представители ECS рассказали о том, как они видят ближайшее будущее: серверные модули ЦОДов охлаждаются пассивно, в здании нет отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Нет даже окон, потому что циркуляция воздушных потоков не нужна. Но всё работает, и работает эффективно.
Почему это выгодно
Иммерсионное охлаждение маслом, как следует из названия, означает, что серверы полностью погружаются в масляную среду. Такой метод уже используется для охлаждения электрических трансформаторов и промышленных конденсаторов.
В ИТ-индустрию эту технологию привлекла гонка за более энергоэффективными и безопасными для окружающей среды дата-центрами. Одним из примеров теплопроводящих жидкостей может быть ElectroSafe, которое представляет собой нетоксичную прозрачную смесь минеральных масел.
Основное преимущество иммерсионного охлаждения — более высокая теплопроводность масла, по сравнению с воздухом. Повышенная теплопроводность помогает системе эффективнее поглощать тепло и удалять его избытки. Такие системы поддерживают низкую температуру процессора, даже если температура масла выше температуры воздуха.
Если процессор работает на полной мощности при температуре воздуха 32°С, его средняя температура составит 85°С. Если этот же процессор погрузить в масло с температурой 34°С, средняя температура ЦП упадет ниже 65°С. При этом поддержание температурного режима в масляной ванне на уровне 34°C требует значительно меньше энергии, чем поддержание температуры воздуха в пределах 32°C.
Это также позволяет довести плотность размещения компонентов в одной стойке до 65 кВт. По классификации ассоциации AFCOM, уже 8 кВт на стойку считается высоким показателем.
Кроме того, жидкостные теплоносители имеют большую теплоемкость, чем воздух. Например, теплоёмкость масляного состава ElectroSafe больше теплоёмкости воздуха в 1200 раз. Это поможет в случае аварии: оборудование будет дольше нагреваться до критических температур. За счёт этого можно выиграть дополнительное время на устранение чрезвычайной ситуации.
Ещё одно преимущество — долговечность. По словам Алекса Мак-Маниса (Alex McManis), инженера компании Green Revolution Cooling, тесты показывают, что масло можно не менять в течение 15 лет. Так получается, потому что температура масла ниже уровня, при котором происходит его деградация. Дополнительное преимущество охлаждения маслом — защита от коррозии. Компания Intel в своих тестах не зафиксировала каких-либо ухудшений в работе компонентов.
Эксперты считают, что переход на альтернативные способы охлаждения — вопрос времени. Пока цены на электроэнергию растут, а недостаток воды из абстрактной проблемы превращается в реальность, дата-центрам придётся стать энергоэффективными и экологичными, чтобы сохранить конкурентоспособность на рынке.
P.S. Еще несколько постов из нашего корпоративного блога:
Комментарии (5)
Chugumoto
15.11.2017 15:58эм… ну не ново же…
www.thg.ru/howto/20060123Duss
15.11.2017 20:18Я не говорю, что это что-то новое.
В статье описаны только плюсы, создается впечатление что это прям идеальное решение, а это не совсем так.
Тем более статья от представителя хостинговой компании, интересно как бы вы решали такие проблемы?
Psychosynthesis
15.11.2017 17:05«Дополнительное преимущество охлаждения маслом — защита от коррозии. Компания Intel в своих тестах не зафиксировала каких-либо ухудшений в работе компонентов.»
А поконкретнее нельзя? А то это всё, как говорится, «бабка надвое сказала». Материнская плата это несколько более сложное изделие чем трансформатор. У электролитов например, даже у современных полимерных, используются полимерные прокладки, которые почти любое масло постепенно растворяет. Подберёшь инертную смесь, выяснится что что-нибудь другое она портит.
Способ известен очень давно, вот только и подводных камней у него столько что до сих пор, по неким причинам, его использовать так и не начали.
Помнится были ребята, у которых электроника работала в «сухой воде» (забыл как оно там по патенту называлось), только вот там у них проблемы с токсичностью возникали, хотя в роликах девушки в этой «воде» смело руки полоскали, так что дальше систем пожаротушения тоже, кажется, не пошло. Хотя могу ошибаться, давно не мониторил тему.
Duss
Как при таком способе охлаждения производить замену оборудования?
Например HDD. А также апгрейд серверов начинает занимать намного больше времени.
berez
Думаю, если запихнуть обычный HDD в масло, он долго не протянет. Потому как негерметичен, а в масле блины не шибко раскрутишь.
Другое дело SSD — там движущихся деталей нет.
Интересны в этом плане надутые гелием HDD — они-то должны быть герметичны по определению, т.к. гелий через любое отверстие улетучится за считанные часы.