С момента рассвета эпохи суперкомпьютеров, прогресс измеряется в условиях постоянно возрастающих темпов скорости и чистой вычислительной мощности. Со временем этот прогресс привёл и к увеличению стоимости. Как правило, чем больше вычислительная мощность, тем больше нужно энергии, которая в свою очередь тратится на поддержание работы самих вычислительных систем и дорогостоящих систем охлаждения.
Одним из наиболее перспективных хладагентов считается Novec от компании 3М. Это негорючая, химически неагрессивная жидкость с отличными характеристиками с точки зрения теплопередачи. Данный продукт настоящее время используют многие вендоры, специализирующиеся на разработке и производстве систем иммерсионного охлаждения серверов. Широкомасштабное внедрение концепции иммерсионного охлаждения в целом и решений на базе хладагента Novec в частности позволит не только охлаждать серверное оборудование внутри дата-центров с меньшими затратами, но и обернется устранением неприятного шума вентиляторов, характерного для большинства современных машзалов.
Гонконгский стартап Allied Control в партнерстве с многопрофильной корпорацией 3М разработал и подготовил к выводу в серию контейнерный дата-центр DataTank, мощность которого может составлять 1.4 мегаватта. Ключевой особенностью DataTank является возможность размещения серверного оборудования в специальных резервуарах с диэлектрическим хладагентом 3M Novec. Каждый такой резервуар поддерживает IT-нагрузку на уровне до 500 кВт. Благодаря использованию технологии охлаждения серверов погружением инженерам Allied Control удалось добиться рекордно высокой плотности размещения электроники. Сообщается, что в краткосрочной перспективе купить контейнерные дата-центры смогут лишь азиатские клиенты. Но в 2015 году стартап намерен развернуть площадки для продажи своей продукции на рынках стран дальнего зарубежья.
Компания Iceotope представила новую версию своего решения по жидкостному охлаждению HPC — система PetaGen, которая стала ещё более энергоэффективной, и позволяет ещё больше увеличить плотность размещения компонентов в серверной стойке. Новый дизайн системы, который был представлен на выставке SC14, является кульминацией пятилетней работы специалистов компании — от первых тестовых образцов до готовых к продаже систем.
С приходом крупных игроков в отрасль биткойн-майнинга, провайдеры центров обработки данных настраивают решения, которые обеспечивают большую плотность и эффективность для пользовательской майнинг-инфраструктуры. Последним примером является DataTank — новое предложение от Allied-Control, которое содержит оборудование для добычи биткойнов сверхвысокой плотности, помещенное в цистерны жидкостного охлаждения внутри ЦОД-контейнера.
Будут ли высокоплотные сервера в недалеком будущем жить в подсвеченных синим резервуарах с кипящей жидкостью? Развивая новый подход к охлаждению, 3M на этой неделе представила подтверждение концепции своего решения погружного охлаждения в лаборатории Миннеаполиса. Вместо стоек, суперкомпьютерное аппаратное обеспечение ICE-X от SGI полностью погружено в резервуар с Novec — диэлектрической жидкостью от 3М.
Разработанная инженерами 3M технология погружения в открытый резервуар (Open bath immersion; OBI) является примером пассивной двухфазной системы охлаждения, которая использует кипение жидкости для отвода тепла от поверхности чипов, после чего хладагент конденсируется и может использоваться повторного (и все это работает без насоса). Серверы погружаются в непроводящий электричество жидкий хладагент 3М Novec с очень низкой температурой кипения, который легко конденсируется из газа обратно в жидкость. Технология OBI в настоящее время используется в нескольких действующих ЦОД. Вот краткий обзор некоторых из этих проектов.
Польские инженеры из Познаньского центра суперкомпьютерных и сетевых систем (Poznan Supercomputing and Networking Center; PSNC) в настоящее время изучают возможности повышения энергоэффективности высокопроизводительных вычислительных платформ при разгоне процессоров, которыми комплектуются их узлы.
Перспективная компания Iceotope из Шеффилда (Великобритания) установила свою проприетарную систему иммерсионного охлаждения серверов в центре разработки инновационных технологий при Хаддерсфилдском университете, чтобы сократить потребление электроэнергии IT-инфраструктурой для технических и высокопроизводительных вычислений (HPC). Но повышением энергоэффективности HPC-системы британцы не ограничились и использовали передовую систему охлаждения серверов для обогрева всего здания с помощью самых обычных секционных отопительных радиаторов, входящих в состав системы центрального отопления.
Операторы дата-центра Facebook в штате Орегон (США) решили окунуть свои серверы в резервуары со специальным хладагентом, чтобы по максимуму разгонять процессоры машин. О работе над этой экспериментальной схемой охлаждения погружением (иммерсионного охлаждения) ради экстремального разгона журналистам издания The Register поведал вице-президент Facebook по проектированию аппаратных платформ и управлению цепочками поставок Фрэнк Франковски.