К необходимости внедрять системы жидкостного охлаждения в дата-центрах многие пришли так же, как к облачным системам. В том смысле, что как в отношении жидкостного охлаждения, так и в отношении облаков, больше не стоит вопрос «да или нет?», скорее «когда и как?». И тут, конечно, нужно разобраться с основными способами охлаждения и понять, что сегодня ожидает эту индустрию.

Один из самых сильных доводов в пользу охлаждения жидкостью – это, конечно, повышенная энергоэффективность жидкостных решений, по сравнению с кондиционированием или прямым охлаждением всевозможными кулерами. И, если у истоков развития технологии, у операторов ЦОДов ещё были опасения насчёт безопасности, то сегодня этот вопрос решен. Во многом за счёт прорывных технологий, о которых мы поговорим ниже.

Наиболее популярная система охлаждения жидкостью сегодня – это использование всевозможных жидкостей в качестве рефрижеранта. Такие системы устанавливаются в помещение с кондиционерами, где они охлаждают горячий воздух, тем самым облегчая работу воздухоотводных систем. Но у такого охлаждения есть некоторые недостатки. Во-первых, чтобы производить достаточно холодного воздуха для серверов, жидкость должна быть, как минимум, холоднее, чем температура снаружи ЦОДа. А охлаждение, в том числе самой жидкости, никогда не было слишком дешевым процессом. Другая проблема – доставка воздуха внутри дата-центра. Полагаю, многим знакома проблема, когда периферия охлаждается хорошо, а центральные стойки постоянно перегреваются.

01

Чтобы выяснить, какие еще проблемы есть у актуальных систем жидкостного охлаждения, мы обратились к эксперту Департамента комплексных решений системного интегратора IBS Platformix, Евгению Сырбу. По его мнению, к основным недостаткам традиционных систем жидкостного охлаждения ЦОДов можно отнести:

• высокие затраты на энергопотребление вентиляторов систем охлаждения и IT оборудования;
• низкую эффективность, за счет процессов теплопереноса;
• большие массогабаритные характеристики оборудования (холодильные машины, кондиционеры, аккумуляторные баки, насосы и др.);
• низкую энергоэффективность, при использовании в климатических зонах не подходящих для работы в режиме свободного охлаждения;
• трудности при резервировании систем с высоким уровнем надежности (двухпутные гидравлические системы, сложные системы автоматики и др.).

Впрочем, недостатки одних систем часто ложатся в фундамент других, более совершенных. И одним из прорывов в сегменте систем жидкостного охлаждения стали системы охлаждения погружением или immersion cooling. Это системы с применением минеральных масел, которые не проводят электричество. Основное преимущество таких систем заключается в том, что они оказываются ещё более энергоэффективными, чем обычные системы, которые просто охлаждают воздух. При охлаждении погружением, серверные компоненты погружаются в специальные герметичные стойки, тепло от которых отводится за счет постоянной циркуляции охлажденной жидкости, безвредной для электроники. Экономия тут очевидна – такое охлаждение потребляет меньше электроэнергии, позволяя, к тому же, экономить на кондиционировании воздуха.

Реклама на Компьютерре

03

Впрочем, и такие системы не лишены определенных недостатков. Как считает Евгений Сырбу, основные препятствия на пути распространения систем охлаждения погружением заключаются в различии технологий, которые применяют компании, разрабатывающие иммерсионные системы охлаждения для ЦОД. Очевидно, что у каждого решения есть свои недостатки, требующие детальной проработки, например:

• летучесть диэлектрической жидкости;
• сложность вертикального масштабирования, при использовании горизонтальных ванн;
• сложность адаптации к работе в наших климатических условиях.

Существующие принципы и практики построения ЦОД не рассчитаны на использование иммерсионного охлаждения. Требуется серьезная переработка стандартов производства оборудования и построения ИТ-инфраструктуры. Рынок нуждается в унифицированном решении, а это требует совместной работы всех ведущих производителей.

Другая прогрессивная технология жидкостного охлаждения, потенциально способная принести прорыв – это недавний проект калифорнийского стартапа Chilldyne. Команда стартапа обладает глубокой технологической экспертизой, поскольку выделилась она из компании Flometrics, специализирующейся на термондинамической инженерии для аэрокосмической отрасли. Поэтому, Chilldyne взялись решить основное опасение операторов ЦОДов по поводу жидкостного охлаждения. А именно, возможность потенциального повреждения серверного оборудования в результате утечки жидкости. Компания предлагает способ прямого водяного охлаждения процессоров, с использованием модифицированных радиаторов. Это позволяет размещать чиллеры как можно ближе к источникам тепла. А чтобы жидкость не контактировала с электронными компонентами, Chilldyne использует низкоскоростные потоки отрицательного давления: таким образом, жидкость отделяется от электроники до проливания.

02

Прорывные технологии, несомненно, имеют место быть, но на активно развивающихся рынках чаще применяют проверенные решения. По мнению эксперта Департамента комплексных решений системного интегратора IBS Platformix, Евгения Сырбу ситуация на российском рынке несколько отличается от общемировой:

«В России спрос на иммерсионные системы пока очень невелик, поскольку для внедрения зарубежных разработок требуется большая проработка проектов с учетом отечественных специфик. У нас, в отличие от западных стран, совершенно не развита система стимулирования применения энергоэффективных технологий. Речь идет не только о необходимости развития законодательной базы, но и об отсутствии привлекательных для компаний налоговых льгот и грантов. Безусловно, сегодня ситуация постепенно меняется в лучшую сторону, но это только начало очень долгого пути и для того, чтобы как-то урегулировать этот процесс, нам предстоит проделать еще очень много работы».

Очевидно, что прорыв в жидкостном охлаждении состоится именно в тот момент, когда технология станет повсеместной. Судя по всему, ждать осталось совсем недолго, тем более, что эффективность жидкостных систем всё больше вынуждает ИТ-директоров задуматься о внедрении или, хотя бы, частичном переводе дата-центра на охлаждение жидкостью.