Могат ли геймърите да ни научат нещо за охлаждането на центъра за данни? • запис

Анализ Не е тайна, че процесорите и графичните процесори стават все по-горещи. Термалната проектна мощност (TDP) на тези компоненти вече се доближава до 300 W за основните процесори, а графичните процесори от следващо поколение за центрове за данни ще изсмукват от 600 W до 700 W, когато пристигнат по-късно тази година.

Технологиите за течно охлаждане са разработени преди десетилетия за използване в мейнфрейм компютри и сега очевидният отговор изглежда често срещан в суперкомпютрите. За някои от тези компоненти, файл Изисквания. Но за тези, които не са готови да се ангажират с повторно проектиране на своите центрове за данни, за да поддържат технологията, може ли охладителен пакет, разработен за системи за игри, да осигури временно прекъсване?

Скот Тайз, вицепрезидент на HPC и изкуствен интелект на Lenovo, изглежда мисли така. В допълнение към устройствата на Lenovo Нептун Системи за директно течно охлаждане Неговият екип също работи върху адаптирането на технологии, които може да намерите в лаптопите и преносимите компютри за игри, за използване в центъра за данни.

“Преди се оплаквахме от 145W CPU. Това поколение виждаме 300W CPU и до 2024 г. няма съмнение, че ще имаме 500W CPU на пазара”, казва той. „Изчерпахме въздушното пространство, за да направим това, което трябваше да направим при интензитетите, които сме свикнали да виждаме.“

Вдъхновен от играчите

Една технология, която Lenovo проучва, е използването на системи за течно охлаждане със затворен цикъл, за разлика от интегрираните охладители, използвани в системите за игри от висок клас.

За тези, които не са запознати, тези охладители се състоят от три основни компонента: студена плоча, която е свързана към CPU или GPU; помпа, която прехвърля течност през системата; Охлаждащата течност разсейва топлината, обикновено с помощта на вентилатори.

Тийз обяснява, че това не е по-различно от това как се охлажда автомобил с вътрешно горене. Течността се изпомпва в двигателя и след това се охлажда от охлаждащата течност в предната част на автомобила.

Технологията се различава от традиционните настройки за течно охлаждане на центрове за данни по това, че течността всъщност не евакуира топлината от системата, а вместо това я пренася в шасито, където е по-лесно за боравене. Това, казва той, означава, че по-горещите компоненти като 400W+ SXM GPU могат да бъдат групирани в по-малки размери на шасито. Тъй като са самостоятелни, тези системи не изискват промени в съществуващата инфраструктура на шкаф или център за данни.

Lenovo също проучва използването на по-плътни масиви от топлинни тръби, където течното охлаждане може да не е практично или желателно. Топлинните тръби са самостоятелни парни камери, предназначени да изпомпват пасивно топлина наоколо. Въпреки че технологията в никакъв случай не е нова, топлинните тръби са особено популярни в игрални системи и лаптопи, за да пазят топлината от компонентите в среда с ограничено пространство.

Lenovo прилага същата концепция в многосокетни блейд сървъри, за да поддържа централния процесор хладен. Lenovo нарича тези „термопреносни модули“ и те по същество са разширен радиатор.

„Това, което ни позволява да направим, е едно от двете неща, или да поставим процесор от висок клас – някои клиенти на HPC са такива – или ако изберете по-стандартизиран процесор, можем да намалим скоростите на вентилатора и след това да намалим акустиката и консумация на енергия“, казва Тийз.

И запали пожари

И според Тийз, не само процесорите и графичните процесори стават все по-гладни за енергия. Процентът на консумираната енергия само от системните вентилатори се е увеличил през последните години.

„В старите времена – имам предвид 2014 г., 2015 г. – бюджетът беше малък, може би 5 процента. В режим на провал вероятно беше 7 процента“, каза той. Рег. „Тъй като частите са с висока мощност и Т-състоянията са толкова ниски, караме само 13 процента при нормална работа.“

Това означава, че за 1KW, 1U система с двоен гнездо, 130W се използват от вентилаторите. А в среди, където клиентите работят в разширени температурни диапазони, Тийз казва, че до 20 процента от консумацията на енергия в системата може да се дължи на вентилаторите.

„Смятаме, че ще се влоши до 2024 г.“, казва той, добавяйки, че всичко, което намалява броя или скоростта на вентилаторите, може да окаже значително влияние върху потреблението на енергия.

Вентилаторите също са една от причините системите за течно охлаждане да са сравними като цена със системите за въздушно охлаждане. Според Tease системите за течно и въздушно охлаждане на Lenovo обикновено са в рамките на два процента една от друга по отношение на първоначалната цена.

Преминаването към директно течно охлаждане, например, означава, че можете да се отървете изцяло от вентилаторите и тъй като вече не е необходимо да използвате 130 вата вентилатори, можете да изберете по-малко захранване или да постигнете по-голяма производителност на ват с по-мощни процесори.

„Използването на течно охлаждане е по-рентабилно“, казва Тийз, добавяйки, че има и възможности за повторно използване на топлината, уловена от центрове за данни с течно охлаждане за неща като централно отопление.

Майкрософт напр. планове За да направите точно това в новия център за данни в Хелзинки, обявен през март.

Всичко това е важен момент: течното охлаждане има много смисъл, при условие че цената е достатъчно ниска, за да оправдае преминаването от въздушно към течно.

Тясно място за енергия на рафта

Въпреки че течното охлаждане може да има предимства по отношение на консумацията на енергия в сравнение с тежките въздушни и вентилаторни охладителни системи, клиентите вероятно все още не трябва да правят превключване.

„Бих казал, че вероятно сме на пет години от това наистина да бъдем много ограничени по отношение на качеството на въздуха, което ще може да ни предложи“, казва Тийз.

Част от проблема е свързан с капацитета на багажника. Дори ако течното охлаждане позволява на потребителите да постигнат по-голяма изчислителна плътност в по-малък форм-фактор, те пак ще бъдат ограничени от количеството енергия, което може да бъде доставено към един шкаф.

С много здравословен бюджет от 42kW, дори ако можете да натъпчете куп 2KW 1U шасита в него, то ще се изчерпи, преди шкафът да е наполовина пълен. И това е за 42 kW, до които не много хостинг доставчици се доближават.

„Можете да докажете, че 96-ядрена или 128-ядрена система с един сокет е еквивалентна на система от последно поколение с два сокета“, добавя Таиз. „Или може би преминавате от 1U към 2U с тези гигантски радиатори и губите плътност по този начин, но може би един 2U цокъл е по-добър от два 1U модула с един цокъл.“

С други думи, за клиенти, които не работят с HPC или AI/ML работни натоварвания, може би е най-добре да изберат по-голямо шаси с по-големи, по-бавни вентилатори и радиатори, поне докато TDP достигнат точката, в която операторите на центрове за данни са принудени да се увеличат бюджети за захранване на стелажи. ®