머지 않아, 당신은 홀로 기류를 사용하여, FPGA와 같은 시원한 서버 등급 CPU와 GPU와 다른 가속기에 유능하지 않을 것입니다. 마이크로소프트로부터의 엔지니어들에 따르면 말하자면, 단지 작년 액체 냉각을 말한 회사는 데이터 센터에 실용적인 것 근처에 입상하지 못했습니다.
"여기의 우리가 하려 하는 것 있고 액체 냉각된 칩의 출현을 위해 우리의 산업으로 준비합니다 ", 후샘 앨리사, 마이크로소프트의 데이타 센터 발전 개발 팀과 수석 엔지니어는 5월에 OCP 글로벌 정상 회담 동안 프레젠테이션에서 말했고 사실상 잡았습니다. "그들은 액체 냉각을 요구할 것입니다. 그러면 여기의 우리의 노력은 OCP와 협력하고, 액체 냉각에 대한 적응을 더 이음새가 없게 하는 것입니다."
OCP 또는 열린 컴퓨터 프로젝트는 노력 페이스북, 골드만 삭스이고 다른 사람이 2011년에 시작한 소수인 것 그들의 데이타 센터 하드웨어와 인프라가 계획된 방법의 통제를 맞붙어 싸우고 -와 당시에 그것이 시장 재직자들 (델 또는 HP 또는 시스코의 기타 등등) 였습니다 그리고 지휘하는 것에 익숙해졌었습니다 회사로부터 떨어진 값이 매겨집니다.
마이크로소프트는 OCP 정상회담 참가자들의 과잉 중 오직 하나였습니다 - OCP 진보적 냉각 용액 (ACS) 서브프로젝트의 기고가들 - 누가 그것 전에 뒤로 머큐리 계획을 닮아 그들의 액체 냉각된 프로젝트를 어떤 것에서 안출하는 것을 가까스로 해낸지 더 3 또는 네 성공적 착륙 뒤에 아폴로를 좋아하기 위해 우주들에 착수하도록 안전했습니다. 2016년 이후로, 마이크로소프트는 프로젝트 올림푸스에 일했습니다, 서버의 샤시와 폼 팩터를 정제하기 위한 노력이 하늘빛과 같은 하이퍼 스케일 클라우드를 제조했습니다.
지금, 마이크로소프트와 페이스북과 같은 OCP 지도자들과 다른 ACS 서브그룹 멤버들이 프로세서와 가속기와 저장 성분의 열 안정성을 유지하기 위해 새로운 방식들에 초점을 맞추고 있습니다.
꼭지가 붙어서, 미래
하이브리드 액체 냉각은 휜 관을 통하여 그리고 실리콘 칩의 주위에 있는 밀봉 봉합부 위에 직접적으로 액체를 전달하는 (원래 화재 지연을 위해 고안되는 H2O 그러나 제조된 유체의 최근에 또한 새로운 계급을 포함하여) 첨가물과 일반적으로 풍랭식 시스템을 개선합니다. 만약 앨리사가 곧 묘사한 것 발생하면, 블라인드 메이트 (장드얼스 한 한파) 연결을 사용하는 탄력적 뜨겁고 추운 배관의 새로운 클래스가 이더넷과 전기 케이블과 함께 보내어질 것입니다.
계속 회로에서 입력측은 전기비전도유체 - 전혀 물과 전혀 광물성 오일이지 않을 것입니다. 그것은 핵심 구성 요소를 둘러싼 구내에 배관될 것입니다 - 아마 메인보드를 위한 중간 크기 상자, 아마 단지 개별적 칩을 위한 작은 보석 상자. 거기, 유체가 종기에 올 것입니다. 그리고 나서 회로에서 발신 측은 열을 사로잡고, 유체로의 증기 등을 재응축하고, 다시 전체 과정을 시작하는 밀폐에 증기 오프를 배관할 것입니다.
서버 랙은 이미 공기를 순환시켰습니다. 그들을 그 대신에 물을 순환시키는 장치로 변환시켜 상상하는 것은 밝혀진대로 실용적이지 않습니다. 당신이 한계 침수 루트를 완성하지 않는 한, 기류와 유체의 흐름은 공존하여야 합니다. OCP에 기여하는 엔지니어들은 효율성, 서로를 방해하 기보다 양쪽 흐름이 혜택을 받는다는 방식을 찾고 있습니다 : 기조식 액체 냉각 (AALC).
그들은 작동중이어서 들을 수 있습니다 그러나 볼 수 없으세요 시계에 직면합니다. 만든 경고하고 있는 마이크로소프트의 앨리사는 더 이상 논쟁의 여지가 없게 보입니다 : 곧, 풍랭식일 수 없은 칩이 있을 것입니다. 그곳에 전국적 유행병이지 않았고 그들의 도착시간 더 쉽게 추정할 것이었을 것입니다.
필립 투마, 3M의 전자 소재 솔루션과 적용 개발 전문가가 부문 OCP 참석자들에게 말했듯이, 수냉 방식의 신흥 대량은 4가지 특성을 사용하여 분류될 수 있습니다 (31개의 종류의 이론적 전체를 위해) :
- 전열 모드. 열이 열을 지역에서 제거하기 위해, 상승한다고 단상식은 사실과 같은 natural factors에 의지합니다, 반면에 2상계가 액체 흐름을 흡입과 유출로 나누는 메커니즘을 일반적으로 통합합니다.
- 컨벡션 모드. 2상계에서, 이것은 유체 흐름의 기동력이 펌프와 같은 액티브 메커니즘 또는 냉각판과 같은 수동적 것인지 결정합니다.
- 격납 방법. 한계 침수 체제에서 (우리의 최근 깊은 다이빙 - Ha를 발견하세요! - 여기의 몰입에, 모든 서버 또는 집단에서 서버 섀시는 단일 탱크에서 둘러싸입니다. 선택적으로, 단일 서버는 봉인한 대합조개 껍질에서 둘러싸일 수 있습니다. 또는, AALC 계획에서, 봉인한 하프 쉘은 수동적 열흡수원을 갖추거나 매우 더운 여름 날에 거리 표면과 같이, 끓이어서 장려되는 일종의 세라믹 (전혀 실버 페이스트)로 코팅되지 않는 단일 칩을 케이스에 넣을 수 있습니다.
- 유체 화학. 탄화수소 유체는 광물성 오일과 유사하지만, 대단히 정련되었고, 정화되었습니다. 대조적으로, 탄화불소 유체는 방화제와 같이, 제조되고, 오일처럼 작용하지 않습니다. 양쪽 수업은 물 보다 더 낮은 비등점을 가지고, 둘다 물쓰듯이 수족관에서, 끊임없이 계속되는 필터링이 불순물을 제거하도록 요구합니다.
메탄은 탄화수소이고 야외 바비큐와 모두가 안 것처럼, 그것이 대단히 가연성입니다. 실온에, 그것은 몰입에서 사용으로부터 그것을 실격시키는 가스입니다. 10의 탄소 수를 가지거나 더 크며 탄화수소를 만드는 메탄 또는 헥산 (단지 가연물) 보다 더 안전한 냉각유를 생산하는 것을 했다고 투마가 말했습니다. "결국 그곳에 당신에서 증가하는 것 단순히 몰입을 위해 펌프 작용할 수 있고 유용하기에 너무 끈기 있는 오일과 마주하고 " 그가 말했습니다.
사례 연구
하이브리드 AACS 시스템이 데이터 중심 환경에서 증명되기 위해, 그들은 분류될 필요가 있을 것입니다. 그 때문에, intel 엔지니어 제시카 구볼브란드는 상당히 단순한 구상을 제공했습니다. 그것은 하이브리드 기본적인 요소 냉각 구조로 시작합니다 : 주로 GPU 또는 CPU와 같은 단지 고전력 성분과 연락하는 풍랭식 프레임에 대한 물 주입 냉각판에 대한 도입. 하이브리드 중개 모형은 냉각판 접촉을 차엠에스에 더합니다. 기류가, 구볼브란드가 경고했건데, 상당히 감소시키기 시작하는 곳과 수냉 방식이 효과적이기 위해 상쇄될 곳 여기 있습니다.
스토리지 어레이와 같은 타장비와 연락하는 냉각판이 "하이브리드인 진보적인 것으로 시스템에게 자격을 줄 것입니다.일단 기류가 완전히 제한되거나, 더 냉방에서 역할을 하면, 시스템은 "하이브리드인 것으로 분류될 수 없습니다."랙은 그들이 열교환기를 전면 또는 후방에 포함시키는지에 따라서, 제안에 대한 인텔의 기여에 따르면, 개별적으로 분류될 수 있습니다.
어느 정도의 이 분류 체제가 데이타 센터 엔지니어들과 인증 전문가들을 위한 것이고 얼마만큼이 위기 관리 전문가들을 위한 것일 것입니까? 예를 들면 보험 조정자들은 누출의 가능성과 같은 다양한 새로운 변수를 사용하여 위험을 재계산할 수 있었습니까?
우리는 인텔의 구볼브란드에게 질문을 했습니다. "우리가 [요구조건] 문서에서 특히 무엇이 위험 관리에 관하여 기록될 필요가 있는 것을 명시하지 못했다"고, 그녀는 대응했습니다. "우리는 고려할 필요가 있는 몇 개에 대해 언급했습니다. 당신이 만약 당신이 사고 또는 누출을 가지고 있는다면 예를 들면 무엇을 합니까? 누출이 있다면, 어떻게 그것을 취급하시겠습니까? 어떤 것 전에 물론, 그 과정이 제자리를 잡게 하는 것 발생하고 있습니다."
그러면 결국 "사람들이 해결책을 끝까지 생각해 내고 있다는 것을 확인하기 위해 " 냉각판과 같은 요소를 위한 OCP의 마지막 문서조건에 위기 관리 부문이 있게 될지도 모른다고 구볼브란드는 말했습니다.
기초적이고 중간인 혼합체
마이크로소프트와 페이스북 데이타 센터 엔지니어들에 의해 계획되는 것으로서의, 가장 단순한 하이브리드 냉각 구조는 랙의 후방에 열교환기 (HX)의 부록으로 시작합니다. 기류의 최고 4,800까지 분당 입방 피트 (CFM)를 발생시키는 일련의 5 밀리미터 팬들을 포함하는 것은 볼트-온 성분입니다. 그것은 또한 온도와 공기 압력 모니터와 내장 센서를 포함할 것입니다.
앨리사가 저장소와 펌핑 단위 (무선전화장치)가 랙의 약간의 기류 요소를 대신한다고 설명한 것처럼, 종종 그것들은 바닥에 설치했습니다. 전체 시스템을 유지하고 가도록 더 모듈이고 쉽게 하면서, 그것은 HX에서 분리됩니다. 선택적으로, 그 자체 만약 스페이스를 두는 것은 이용 가능하면, HX가 랙에 설치될 수 있습니다.
"그러므로, 이용액의 액상 대 기상형 부분이 탄력적이게 되고, 공연 또는 최종 용도 건에 대해 최적화될 수 있다"고 앨리사는 말했습니다. "그리고 솔루션의 허브인 무선전화장치가 표준화되고 최적화되고, 다수 솔루션 제공자들이 이 상품을 지원할 수 있게 하기 위해 또한 상호운용성을 위해 설계될 수 있습니다."
칼게리-베이스 쿨트 시스템의 엔지니어들은 캠 터너 회사의 하이퍼 스케일 해결책 이사에따르면 이것은 무선전화장치의 디자인에 맞게 주로 책임이 있고 그것의 CHX80 선반 기반 액체 대 액체 냉각 분배 단위 (CDU)와 연관된 사례 연구에서 나왔습니다. 거기, 랙이 뜨거운 성분과의 직접 접촉을 하고 닫힌 액체성 루프의 추가를 통하여 액체를 얻은 다양한 냉각판을 사용하여 냉각되었습니다.
(위쪽에 묘사된) 새로운 사례 연구를 위해, 냉각판에 흡수된 열은 보통 스타일로 시스템의 다른 부품에 전달되는 공기 전류를 통과한 후 HX에 의해 지쳤습니다. CHX80은 처음으로 더 큰 크기를 위한 선택적 어댑터 플레이트 부착으로, 좁은 OCP 개방형 랙 19 인치 폼 팩터에 대해 최적화되었습니다.
"상인 사이에 상호운용성을 지원하기 위해, 전기적이고 액체성 인터페이스를 위한 표준화는 요구되고 " 터너를 설명했습니다, 어떤 것을 말하면서 3년의 시간에 그것이 말할 필요가 없는 것은 매우 당연합니다. "이것은 시스템의 다른 어떤 부품과 어떤 추락한 것이 있다고 확인하지 않기 위해 단지, 연결기의 유형뿐 아니라 위치를 포함하고 부품을 밖에 교환할 때, 당신이 케이블 또는 튜브 길이에 짧게 운영하지 않습니다."
그것은 여전히 풍랭식 랙입니다, 현존하는 랙을 개선하는 방법을 그렇게 고안하는 것 그와 같지 않습니다 한도. 그리고 포함된 액체는 그것이 직접적으로 시설 상수도에서 발생할 필요가 없을 지라도 일반 물일 수 있습니다. 여전히, 페르낭은 참석자들에게 액체가 모든 차이를 낳는 것을 말했습니다.
"주어진 공기 흐름 속도를 위해, 이 폐-루프 액체 냉각 해결책이 원래 풍랭식 해결책과 비교하여 50 퍼센트 고위 측 전원 소비 지지의 모양으로 많은 약속을 전달한다는 것을 GPU 썰매와 연관된 이 선반 높이 장치의 광범위한 테스트가 보여주었다"고 페이스북 연 엔지니어 존 페르낭은 말했습니다. "그러나, 냉각 성분의 추가적인 개선은 훨씬 더 이러한 계획안을 추진할 수 있습니다."
혼합체는 전진했습니다
전체 OCP 회의에서 떨어져 문을 불었을지도 모르는 (어떠한 짜맞춘 열교환기과도 함께) 시위는 즈우타코레라고 불리는 회사로부터의 비디오를 전달되었습니다.
랙 제조 리트탈과 협력하여 개발된 설계는 방열이 제거되었던 칩 위에서 직접적으로 챔버 안으로 4 밀리미터 흡입관을 통하여 전기비전도유체를 펌핑하는 2 상 액체 주입 시스템을 후문 HX에 장착하는 것을 포함합니다. 거기, 유체가 명백하게 끓고 증기 거품이 냉매 분배 다양성에 6 밀리미터 배출구 튜브를 통하여 저쪽으로 열을 옮깁니다. 그곳로부터, 증기는 열 방출 단위 (HRU)에 지나갑니다.
"HRU가 증기가 그것의 열을 포기하고 액체 안으로 뒤로 압축되도록 강요하면서, 콘덴서를 가로질러 냉기 통로 공기를 붇 선풍기들을 포함한다"고 즈우타코레의 제품 관리 티모시 셰드의 국장이 설명했습니다. 액체가 증발기로 되돌아가는 그것을 쫒아내고 추진하며, 그 곳에서 사이클은 다시 시작한다고 펌프가 그리고 나서 작성됩니다."
칩의 열흡수원을 대체하는 (위쪽에 상상된) 일부가 즈우타코레의 디자인의 센터에 있습니다. 그것은 개선된 핵생성 증발기 또는 ENE으로 불립니다. 냉 액이 챔버안으로 쏟아 부으며, 그 곳에서 칩으로부터의 열은 그것을 종기에 가져옵니다. 저 증기는 공기 냉각식 응축기 안으로 증발기를 통하여 당겨집니다. 챔버가 그렇게 작고 흐름이 그렇게 끊임없이 계속되는, 리트탈 소송이기 때문에, 단지 140 밀리미터의 액체 흐름은 1분에 400W를 냉각시킬 수 있습니다.
산업이 그들을 냉각시키도록 요구되는과 관련하여, 현재 서버와 데이타 센터 전력을 평가하는 측정을 포기하기 위해서 지지하는 것은 엔지니어들과 과학자들을 강요하고 있는 이와 같은 측정입니다.
"이 환경이 완전히 풍랭식 환경과 다르다"고 제품의 무수가 냉각액을 포함하는 지밀 샤, 3M과 애플리케이션 개발 공학자가 말했습니다. 풍랭식인 것 "과 함께, 당신은 평방미터마다 랙 비중에 대해 대화할 것입니다. 그러나 여기에서, 우리는 더 밝혀진 것마다 킬로와트에 대해 대화하고 있습니다."
액체 냉각이 마이크로소프트와 페이스북의 결제에 의해 (적어도 피할 수 없게 된 것처럼 저 계획안이 일어나면) 우리의 새로운 기준선, 우대 리트탈과 즈우타코레가 여기 있습니다 : 0.35 kW/liter. 핵 형성 면 그것은 있습니다 - 데이타 센터 자국어을 뜻하는 신용어 - 모든 것을 냉각시킬 수 있습니다.