Microsoft использует кипящую жидкость для охлаждения серверов в ЦОД
Данные, обрабатываемые серверами Microsoft, буквально кипятят жидкость внутри стального резервуара, заполненного серверами. Именно так можно описать необычную погружную (иммерсионную) систему жидкостного охлаждения, которая используется в центре обработки данных компании на восточном берегу реки Колумбия вблизи города Куинси, США.
В отличие от воды, жидкость внутри резервуара совершенно безвредна для электронных компонентов. К тому же, температура ее кипения составляет всего 50 градусов по шкале Цельсия. Такое охлаждение эффективно отводит тепло от процессоров, позволяя серверам непрерывно работать на полной мощности без риска перегрева. Внутри емкости пар, поднимающийся из кипящей жидкости, контактирует с охлаждаемой поверхностью в крышке резервуара, в результате чего он конденсируется (превращается в жидкость) и возвращается к серверам, образуя замкнутую систему охлаждения.
Хусам Алисса (Husam Alissa), главный инженер по аппаратному обеспечению в группе Microsoft, занимающейся разработкой передовых ЦОД, заявляет, что компания первой из всех поставщиков облачных услуг взяла на вооружение двухфазное иммерсионное охлаждение. Его внедрение является следующим шагом Microsoft по удовлетворению спроса на более быстрые и мощные компьютеры для ЦОД в то время, как развитие систем с воздушным охлаждением замедлилось.
Прежде процессоры развивались в соответствии с законом Мура, который утверждал, что производительность компьютерных процессоров будет увеличиваться примерно вдвое каждые два года без повышения энергопотребления. Теперь же темпы этого развития стали замедляться, потому что размер транзисторов приблизился к минимальному пределу. Между тем, спрос на высокопроизводительные чипы растет. Чтобы обеспечить необходимый уровень производительности чипмейкеры обратились к более энергоемким архитектурам. Повышенный нагрев таких чипов, в свою очередь, поднял планку требований к системам охлаждения.
Microsoft отмечает, что теплоотдача в жидкостях превосходит возможности воздушного охлаждения на несколько порядков. По словам компании, применение двухфазного иммерсионного охлаждения позволит наращивать производительность ЦОД в соответствии с законом Мура в ближайшие годы. И тут же добавим, что не одна лишь Microsoft активно развивает направление погружного охлаждения серверов.
Microsoft видит большое будущее за серверами, устанавливаемыми в погружном резервуаре. Компания заявляет, что в случае низкой частоты отказов оборудования она могла бы перейти к модели, в которой компоненты не заменяются немедленно при выходе из строя. Это ограничит потерю паров и позволит размещать резервуары в труднодоступных и удаленных местах. Более того, возможность плотно разместить серверы в резервуаре позволяет переосмыслить серверную архитектуру, оптимизированную для высокопроизводительных приложений с низкой задержкой, а также для работы с низкими эксплуатационными расходами. Такой резервуар, например, можно было бы разместить под вышкой сотовой связи 5G в центре города для обслуживания беспилотных автомобилей. На данный момент у Microsoft есть одна емкость, выполняющая рабочие задачи в гипермасштабируемом центре обработки данных. В течение следующих нескольких месяцев команда Microsoft проведет серию тестов, чтобы доказать жизнеспособность технологии.
