Hệ Thống Phân Phối Làm Mát Data Center

Việc xử lý chuyên sâu liên quan đến trí tuệ nhân tạo tạo ra tải nhiệt liên tục vượt quá khả năng của các cơ sở hạ tầng điều hòa không khí truyền thống, đòi hỏi sự chuyển đổi sang các hệ thống lai mật độ cao. Để giải quyết hạn chế kỹ thuật này, Schneider Electric đã phát triển WCDU, một bộ phân phối chất làm mát (CDU) được thiết kế để tích hợp cơ học với các bức tường quạt (fan wall) và quản lý việc làm mát bằng chất lỏng trong các hành lang kỹ thuật.

Tích Hợp Kiến Trúc Và Quản Lý Không Gian Vật Lý
Các nhà khai thác trung tâm dữ liệu lớn cần tối ưu hóa không gian vật lý để tối đa hóa mật độ máy chủ, di chuyển các cơ sở hạ tầng hỗ trợ ra bên ngoài không gian dữ liệu chính (white space). Thiết bị WCDU giải quyết nhu cầu này bằng cách định vị trong hành lang kỹ thuật và sử dụng các kết nối nguồn cấp từ trên xuống (top entry). Cấu hình này giải phóng không gian quý giá trong phòng dữ liệu và giảm độ phức tạp của việc lắp đặt cơ học cho các kỹ thuật viên. Hệ thống được cấu trúc như một giải pháp tích hợp nằm trong một khung thép bao gồm các bộ trao đổi nhiệt và hệ thống bơm. Bằng cách tích hợp với các bức tường quạt (fan wall) hiện có hoặc hoạt động như một thiết bị độc lập, thiết bị này cho phép các nhà điều hành hiệu chỉnh tỷ lệ giữa làm mát bằng chất lỏng và bằng không khí dựa trên các khối lượng công việc cụ thể, tránh việc thiết kế cấu trúc quá mức và tạo ra công suất nhiệt không được sử dụng.

Công Suất Trao Đổi Nhiệt Và Khả Năng Mở Rộng Hoạt Động
Để hỗ trợ mật độ điện năng cao theo yêu cầu của các cụm trí tuệ nhân tạo hiện đại, một thiết bị WCDU duy nhất cung cấp công suất làm mát lên tới 3,5 MW khi hoạt động ở lưu lượng 1,5 lít mỗi phút trên một kW, và 2,5 MW ở mức 2,0 lít mỗi phút trên một kW. Thiết kế của hệ thống hỗ trợ các kiến trúc có thể mở rộng, cho phép hoạt động phối hợp theo chế độ nhóm tối đa lên đến hai mươi thiết bị. Kiến trúc song song này cung cấp khả năng mở rộng thủy lực cần thiết để quản lý các phòng dữ liệu có tổng công suất tiêu thụ từ 30 đến 40 MW. Về mặt nhiệt động lực học, cơ sở hạ tầng hỗ trợ nhiệt độ nước cấp cao và duy trì chênh lệch nhiệt độ tiếp cận giới hạn ở mức 2 độ C, những thông số hoạt động quan trọng giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng và cải thiện Hiệu quả Sử dụng Năng lượng (PUE) tổng thể của cơ sở.

Các Thành Phần Thủy Lực Và Khả Năng Phục Hồi Của Cơ Sở Hạ Tầng
Độ tin cậy trong các trung tâm dữ liệu cấp doanh nghiệp đòi hỏi sự dự phòng cơ học để ngăn ngừa gián đoạn nhiệt trong quá trình bảo trì theo lịch trình hoặc sự cố linh kiện đột xuất. Thiết bị WCDU triển khai kiến trúc thủy lực được trang bị các máy bơm có thể thay thế nóng (hot-swappable), van điều khiển độc lập với áp suất (PICV) và bộ lọc 25 micron, rất cần thiết để ngăn chặn sự tắc nghẽn của các vi kênh bên trong tấm làm lạnh (cold plates) của máy chủ. Việc giám sát và chẩn đoán hệ thống được quản lý theo thời gian thực thông qua giao diện người-máy (HMI) màn hình cảm ứng 15 inch. Đối với các hệ thống lắp đặt có tải lên tới 2,5 MW, hệ thống có thể được cấu hình với mức dự phòng cơ học N+1 trên bơm và van, đảm bảo việc dự phòng liên tục cho dòng chất làm mát. Việc giới thiệu mẫu máy này mở rộng phạm vi giải pháp của công ty, hiện bao phủ các mức công suất làm mát từ 105 kW đến 3,5 MW.

Bối Cảnh Bổ Sung
Phần này trình bày chi tiết các thông số kỹ thuật và điểm chuẩn cạnh tranh không có trong thông báo sản phẩm ban đầu.

Sự chuyển đổi sang bộ xử lý trí tuệ nhân tạo, chẳng hạn như các kiến trúc GPU gần đây vượt quá 700-1000 watt Công suất Thiết kế Nhiệt (TDP), đã khiến các hệ thống làm mát bằng không khí truyền thống trở nên không đủ, bắt buộc phải áp dụng làm mát bằng chất lỏng trực tiếp tới chip (Direct-to-Chip). Trong lĩnh vực này, thước đo cạnh tranh cho các Bộ Phân Phối Chất Làm Mát dựa trên khả năng trao đổi nhiệt trên mỗi mét vuông diện tích chiếm dụng và sự cách ly đáng tin cậy của mạch thứ cấp để bảo vệ phần cứng CNTT nhạy cảm. Các giải pháp điểm chuẩn trong thị trường cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu, chẳng hạn như hệ thống CDU công suất cao của Vertiv hoặc CoolIT Systems, cũng tập trung tương tự vào việc tích hợp các cảm biến tiên tiến và máy bơm thay đổi tốc độ để điều chỉnh lưu lượng chất làm mát theo những biến động tải động của máy chủ. Các quy định toàn cầu về hiệu quả năng lượng cũng thúc đẩy các cơ sở tăng nhiệt độ nước cấp để tối đa hóa số giờ làm mát tự do (free-cooling), khiến mức chênh lệch tiếp cận nhiệt độ thấp trở thành một yêu cầu kỹ thuật cơ bản để kiểm soát chi phí vận hành dài hạn.

Được biên tập bởi Maria Brueva, biên tập viên của Induportals – do AI điều chỉnh.

www.se.com