روش سرمایش و بازیافت حرارتی مرکز داده

مراکز داده اکنون از مقدار زیادی انرژی استفاده می کنند و گرما تولید می کنند که بر محیط اطراف تأثیر می گذارد. برای حل این مشکل، دانشمندان در سراسر جهان باید خلاق ترین روش ها را بیابند و راه های مناسب را در چارچوب قوانین فیزیک بیابند. این بر کل ساختمان و مناطق اطراف آن در سطح کلان تأثیر می گذارد. در عین حال، امکاناتی را در سطح میکرو، تا پردازنده و حتی در داخل پردازنده نیز باز می کند.

اگرچه خنک‌کننده هوا برای مقابله با چالش‌های بزرگ‌تری که هر نسل از فناوری ایجاد می‌کند، توسعه یافته است، اما با چالش سازگاری با مرحله بعدی محاسبات روبرو است. با رشد تقاضای فناوری اطلاعات، فناوری خنک کننده هوا به تدریج قادر به پاسخگویی به تقاضا نیست و باید از فناوری مایع برای مدیریت افزایش قدرت سطح پردازنده استفاده شود. خنک‌کننده مایع سطح تراشه تنها گزینه مایع نیست، خنک‌کننده غوطه‌وری همچنان یک گزینه است و تمام اجزای رک را در مایع نارسانا پوشش می‌دهد، نه فقط CPU و GPU.

تمام انرژی مورد استفاده در سیستم های IT تبدیل به گرما می شود. گرما یک خروجی اجتناب ناپذیر و یک کالای ارزشمند است. چه اتفاقی می افتد اگر مراکز داده به عنوان منابع گرما در نظر گرفته شوند در حالی که محاسبات به عنوان یک محصول جانبی ارائه می شود؟ این راه حل می تواند به استفاده مجدد از گرما دست یابد و چشم انداز سیستم های گرمایش منطقه ای را به ارمغان بیاورد، جایی که مراکز داده هوای گرم و آب گرم خود را به همسایگان تحویل می دهند.

با ورود نسل بعدی فناوری تراشه به مراکز داده، مسائل مربوط به اتلاف گرما بدتر خواهد شد. برای درک بهتر ویژگی‌های گرمایش CPU و GPU آینده، قدرت 750 وات برای تامین انرژی یک بخاری نفتی کوچک کافی است و یک اتاق معمولی را در طول زمستان گرم و راحت نگه می‌دارد. هر سرور رک دارای 8 750GPUهای W، هر خوشه دارای 14 تا 42 سرور، و هر خوشه تقریباً 340 گرم کننده دارد. در یک مرکز داده معمولی، آن‌هایی که راه‌حل‌های خنک‌کننده مؤثر ندارند، با خطر سقوط مواجه خواهند شد.

مراکز داده سالهاست که گرمای اتلاف را فراهم می کنند. اما تعداد کمی در عمل با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته اند. مراکز داده منبع گرمای قابل پیش بینی را فراهم می کنند زیرا سرورها را به طور مداوم در حال کار می کنند. اما انتقال این نوع گرما دشوار است. بنابراین، بیشتر مراکز داده گرما را در جو منتشر می کنند. گاهی اوقات، یک شبکه گرمایش منطقه ای وجود دارد که گرما را از طریق شبکه خط لوله برای خانوارها و مشاغل محلی تامین می کند.