Wird die Flüssigkeitskühlung für Rechenzentren in Zukunft die wichtigste thermische Lösung sein?
Im Zeitalter der Big-Data-Explosion, insbesondere mit der Entwicklung der KI-Technologie, nimmt die Datenmenge um ein geometrisches Vielfaches zu. Das Rechenzentrum, das diese Datenoperationen und -speicherung durchführt, weist ebenfalls den Entwicklungstrend zu hoher Dichte und hoher Leistung auf. Ein Problem, das durch eine solche Entwicklung hervorgerufen wird, ist die Wärmeableitung. Das traditionelle Luftkühlungs- und Wärmeableitungssystem wird allmählich überfordert, und die Flüssigkeitskühlungstechnologie wird aufgrund ihrer höheren Effizienz und ihres geringeren Energieverbrauchs immer häufiger eingesetzt.
Klassifizierung der Flüssigkeitskühlung
Es gibt zwei Haupttypen der Flüssigkeitskühlung, eine wird als Flüssigkeitskühlung mit direktem Kontakt und die andere als Flüssigkeitskühlung mit indirektem Kontakt bezeichnet. Diese Unterscheidung basiert hauptsächlich auf dem Kontaktmodus zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Gerät.
Flüssigkeitskühlung mit indirektem Kontakt, die typischerweise eine Kühlplatten-Flüssigkeitskühlung ist, fixiert die Ausrüstung, die eine Wärmeableitung erfordert, auf einer Kühlplatte, und die Flüssigkeit nimmt die Wärme der Ausrüstung ab, wenn sie durch die Kühlplatte strömt, um den Zweck der Wärmeableitung zu erreichen . Die Festplatte, das Netzteil und andere Komponenten im Inneren des Gehäuses müssen sich jedoch weiterhin auf den Lüfter verlassen, um die Wärme abzuleiten, da sie die Flüssigkeit nicht berühren können. Dieser Cold-Plate-Flüssigkeitskühlungsserver hat die Vorteile einer begrenzten Auswirkung auf die Rechenzentrumsarchitektur, geringe Geräuschentwicklung, hohe Energieeffizienz und kontrollierbare Kosten. Für Rechenzentren mit hoher Wärmedichte ist die Wärmeableitung besser geeignet.
Darüber hinaus gibt es eine andere Möglichkeit, die Immersionsflüssigkeitskühlung genannt wird. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Geräte wie Server, die eine Wärmeabfuhr benötigen, vollständig in das Kühlmittel getaucht werden. Verlassen Sie sich auf den zirkulierenden Flüssigkeitsstrom, um Wärme abzuführen. Dies wird auch als Direktkontakt-Flüssigkeitskühlung bezeichnet. In der Regel wird der Server in einem speziell dafür vorgesehenen Container untergebracht. Nach dem Abführen der Wärme wird das Kühlmittel vergast, von anderen Geräten gekühlt und recycelt. Auf diese Weise steht die Kühlflüssigkeit in vollem Kontakt mit der Ausrüstung, sodass die Wärmeableitungseffizienz höher ist. Außerdem gibt es keinen Lüfter, sodass die Geräuschentwicklung geringer ist als bei einer Cold-Plate-Flüssigkeitskühlung.
Obwohl die Flüssigkeitskühlungstechnologie viele Vorteile hat, gibt es immer noch einige einschränkende Faktoren. Konkret geht es um folgende Punkte:
1. Mangel an entsprechender Standardunterstützung:
Aktuell hat sich die Immersionsflüssigkeitskühlung noch nicht als Trend in der Industrie etabliert, und es fehlt an großflächigen Anwendungsfällen. Die nationalen oder industriellen Spezifikationen für seine Technologie sind immer noch begrenzt.
2. Hohe Kosten:
Das Design des Rechenzentrums mit Flüssigkeitskühlungstechnologie unterscheidet sich stark von dem traditionellen Rechenzentrum mit Luftkühlung. Zum Beispiel die Tragfähigkeit von Treppen und die Bodenhöhe von Maschinenräumen. Wird der Kühlmodus in großem Umfang ausgetauscht, fallen neben den Auswirkungen auf die Raumnutzung auch personelle Wartungs- und Umbaukosten an.
3. Korrosionsrisiko:
Wasser ist leitfähig, und Mineralöl und Fluorid werden nach Kontakt mit Luft durch andere Substanzen verunreinigt, was ein Korrosionsrisiko für Geräte wie Server mit sich bringt. Die Präventionskosten sind sehr hoch.
Obwohl es immer noch viele Probleme mit der Flüssigkeitskühlungstechnologie gibt, wird sie dank ihrer offensichtlichen Vorteile mit der kontinuierlichen Entwicklung und Verbesserung der Technologie in Zukunft sicherlich beim Bau von Rechenzentren nützlich sein.
