Palvelinkeskusten nestejäähdytysteollisuuden dynamiikka
Tekoälyn, pilvitekniikan, big datan ja lohkoketjun kaltaisten teknologioiden innovatiivisen kehityksen myötä on saapunut 5G-viestinnän aikakausi, jolle on ominaista suuri nopeus, alhainen latenssi ja laajat yhteydet. Tietoinfrastruktuurin, palvelinkeskusten ja viestintälaitteiden laskentakuormituksen kasvaessa ja laskennan tehokkuuden vaatimukset kasvavat.
Vastatakseen verkon prosessoinnin haasteisiin konesalipalvelimet ja viestintälaitteet parantavat jatkuvasti prosessointikykyään ja integraatiotaan, mikä johtaa jatkuvaan tehotiheyden kasvuun. Nämä muutokset eivät aiheuta vain valtavia energiankulutusongelmia, vaan myös korkeampia vaatimuksia kylmälaitteille ja teknologialle korkean lämpötiheyden vuoksi. Perinteinen ilmajäähdytystekniikka muodostaa pullonkaulan korkean lämpötiheyden skenaarioissa, eikä lämmönpoistoteho enää pysy laskentatehokkuuden mukana. Tässä yhteydessä nestejäähdytystekniikka on herättänyt laajaa huomiota teollisuudessa sen erittäin korkean energiatehokkuuden, erittäin korkean lämpötiheyden ja muiden ominaisuuksien ansiosta. Nestejäähdytystekniikka on ainoa tapa ratkaista lämmönpoistopaineen ja energiansäästön haasteet. Yhä useammat yritykset käyttävät nestejäähdytystä konesalin lämpöratkaisuna korkean suorituskyvyn vaatimuksiin.
Vedenalainen datakeskusyritys Highlander on ottanut käyttöön kaupallisen laitoksen vesille lähellä Hainan Islandia Kiinassa. Tämä 1300 tonnin (1433 tonnin) järjestelmä upotettiin 35 metrin syvyyteen ja käytti valtamerta jäähdytykseen. Yhtiö totesi, että moduuli pystyy käsittelemään yli 4 miljoonaa teräväpiirtokuvaa 30 sekunnissa, mikä vastaa 60 000:ta perinteistä tietokonetta samanaikaisesti. Hailan Cloud toivoo lopulta sijoittavansa paikalle 100 tällaista moduulia, mikä säästää 68 000 neliömetriä maata sekä 122 miljoonaa kilowattituntia sähköä ja 105 000 tonnia makeaa vettä vuodessa.
Intelin Gaudi-prosessori on suunniteltu erityisesti tekoälykoulutukseen, ja sitä mainostetaan "selvänä vaihtoehtona" markkinoiden johtavalle Nvidialle. Gaudi2-prosessori lanseerattiin vuonna 2022 Intelin AI-supertietokoneeseen, joka on rakennettu Stability AI:tä varten ja jonka sirut on valmistanut TSMC. Intelin Gaudi3 AI -kiihdytin tuodaan markkinoille vuonna 2024, ja se kehittää yhteistyössä Vertivin kanssa kaksivaiheista nestejäähdytystä. Nämä järjestelmät käyttävät pumpattua kaksivaiheista (P2P) jäähdytysjärjestelmää, jonka tarkoituksena on poistaa jopa 160 kW lämpöä käyttämällä vettä, jonka lämpötila on 17 - 45 astetta (62,6 - 113 astetta F). Vaihtoehtoinen ratkaisu ilmajäähdytteisille konesaleille voi saavuttaa jopa 35 astetta C (95 astetta F) ja lämpökuorman jopa 40 kW. Vertiv totesi, että nämä järjestelmät eivät käytä PFAS:ää ja PFAS:n mahdollisesti aiheuttamat terveysriskit estävät muiden kaksivaiheisten jäähdytystuotteiden kehittämisen.
Iso-Britannia ja pohjoismainen toimittaja Verne Global on ottanut käyttöön nestejäähdytyksen maanalaiseen datakeskuspuistoonsa Suomessa. Verne teki yhteistyötä Dellin ja Intelin kanssa tarjotakseen suoraa nestejäähdytystä (DLC) Rockin palvelinkeskukseen asennettuihin järjestelmiin, jotka sijaitsevat Polin kallioperässä noin 200 kilometrin päässä Helsingistä entisessä sotilastunnelissa.
Intialainen IT-palveluyritys Infosys on ottanut käyttöön upotusjäähdytysnesteen Shell New Energy UK:lta. Yhtiö aikoo luoda integroidun vihreän datakeskustuotteen, joka perustuu Infosysin Topaz AI -alustaan, jota jäähdytetään Shell-immersiojäähdytysnesteellä (yksivaiheinen synteettinen immersiojäähdytysneste). Infosysin tiedotteen mukaan konesalien osuus maailman sähköntuotannosta on noin 1,5 % ja hiilidioksidipäästöjen osuus maailmanlaajuisesta sähköntuotannosta voi olla 1 %. Generatiivisen tekoälyn odotetaan lisäävän tätä kasvua merkittävästi, ja Infosys väittää, että nestejäähdytys voi auttaa, koska se vähentää jonkin verran energian käyttöä. Yhtiö uskoo, että immersiivinen jäähdytys voi vähentää tulevaisuuden tekoälyjärjestelmien energiankulutusta, vaikka tekoälyjärjestelmien lisäämisen kokonaisvaikutus on silti energian lisäys. Tarkemmin sanottuna yritys väittää, että nestejäähdytys voi vähentää energiankulutusta 48%.
Ilmajäähdytystekniikka on tällä hetkellä yksi kypsimmistä ja laajimmin käytetyistä jäähdytysratkaisuista konesaleissa. Viime vuosina "kaksoishiilipolitiikan" mukaisesti palvelinkeskusten PUE-indeksiä on jatkuvasti pienennetty, ja useimmat alueet edellyttävät, että sähkön hyötysuhde ei saa ylittää 1,25:tä, ja edistävät aktiivisesti palvelinkeskusten päivittämistä ja muuntamista. Palvelinten nopeutetun käyttöönoton myötä energiankulutuksen vähentäminen entisestään ja datakeskusten vihreä kehitys on noussut teollisuuden huomion kohteeksi.
