HPE наращивает использование жидкостного охлаждения в ИИ системах

В основном производители компьютеров и серверов для охлаждения процессоров устанавливают вентиляторы. Однако все более востребованными становятся жидкостные системы охлаждения, способные поглощать значительные объемы тепла, которое впоследствии можно использовать в каких-либо целях, в том числе не связанных с работой ЦОДа. Концерн HPE уже достаточно и успешно работает над производством компьютеров, в том числе масштабных систем, предназначенных для работы с ИИ, высокопроизводительных вычислений, с жидкостным охлаждением.

Практически все суперкомпьютеры на ускорителях последних поколений вырабатывают значительные объемы тепла и отличаются существенной мощностью. Производителям приходится работать над поиском баланса в части энергоэффективности. И одним из наиболее совершенных решений считается использование именно жидкостных систем охлаждения. Вычислительные мощности на их основе считаются более устойчивыми к повышенным рабочим нагрузкам.

Потребности в производстве новых систем охлаждения связаны еще и с тем, что чипы становятся все меньше, одновременно повышается их производительность. И обеспечить комфортную температуру для их работы становится сложнее. Это относится и к установке вентиляторов, и к монтажу жидкостных систем.

Если же не отводить своевременно значительные объемы тепла, сложно избежать перегрева техники. Неизбежным следствием станут отказы серверов или рабочих станций, в том числе в наиболее ответственные рабочие моменты.

Выбор в пользу жидкостных систем охлаждения делается по той причине, в том что теплоемкость у воды существенно выше, чем у воздуха. Это позволяет быстрее охлаждать ускорители, процессоры, блоки памяти и иные компоненты сервера.

Здесь стоит рассмотреть следующий пример. Например, работает ЦОД, в котором установлено 10 тыс. серверов различной производительности. Если для их охлаждения использовать вентиляторы, в атмосферу ежегодно будет поступать свыше 8700 тонн CO2. Если же воздушные охладители заменить на водяные, объем выбросов сократится до 1200 тонн (на 87%). Если же учесть, что центров обработки данных в мире работают тысячи, то в атмосферу не «поступят» уже миллионы тонн углеродов, опасных для человека. Нельзя забывать и о существенной экономии средств на последующую очистку воздуха от CO2.

Применительно к жидкостным системам охлаждения нужно отметить еще один момент. Горячую воду можно использовать в качестве источника тепла, например, в отоплении или на производственных предприятиях. Решением подобных вопросов занимаются в Национальной лаборатории возобновляемой энергии Министерства энергетики США. Здесь уже научились использовать до 90% горячей воды из жидкостных систем охлаждения из суперкомпьютера на базе HPE Cray. В частности, удалось перенаправить нагретую жидкость на отопление зданий, принадлежащих Energy Systems Integration Facility.

В Канаде (Квебек) за счет нагретой воды от ЦОДов планируют отапливать теплицы, общая площадь которых сопоставима со 100 футбольными полями. В этих теплицах ежегодно планируют выращивать до 80 000 тонн овощей.

Партнер HPE Green Mountain также собирается использовать горячую воду из систем охлаждения. Ее будут направлять на фермы разведения рыбы в форелевом хозяйстве, точнее, в системы рециркуляции горной воды. Планируется, что общая производительность фермы составит 8 000 тонн рыбы ежегодно.

Водяные системы охлаждения имеют важное преимущество в сравнении с воздушными. Для их размещения требуется меньше места. На практике это означает, что серверы можно монтировать в стойках с большей плотностью, чем при использовании традиционных вентиляторов. Потребность в мощности шасси снижается на 14,9%. Если сравнивать производительность в пересчете на каждый кВт, то в случае с водяным охлаждением она повышается на 20,7% в сопоставлении с воздушным.

Источник: HPE