วิธีการทำความเย็นและการรีไซเคิลความร้อนของศูนย์ข้อมูล

ปัจจุบันศูนย์ข้อมูลใช้พลังงานจำนวนมากและสร้างความร้อนที่ส่งผลต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบ เพื่อที่จะแก้ปัญหานี้ นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกจะต้องค้นหาวิธีการที่สร้างสรรค์ที่สุดและค้นหาวิธีที่เหมาะสมภายใต้กฎแห่งฟิสิกส์ ซึ่งมีผลกระทบต่อทั้งอาคารและพื้นที่โดยรอบในระดับมหภาค ในขณะเดียวกัน ก็ยังเปิดโอกาสให้เป็นไปได้ในระดับจุลภาค ลงไปจนถึงโปรเซสเซอร์ และแม้กระทั่งภายในโปรเซสเซอร์

แม้ว่าการระบายความร้อนด้วยอากาศจะได้รับการพัฒนาเพื่อตอบสนองความท้าทายที่ยิ่งใหญ่กว่าที่เกิดจากเทคโนโลยีแต่ละรุ่น แต่ก็เผชิญกับความท้าทายในการปรับตัวให้เข้ากับขั้นตอนต่อไปของการประมวลผล ด้วยความต้องการด้านไอทีที่เพิ่มมากขึ้น เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ และเทคโนโลยีของเหลวจำเป็นต้องปรับใช้เพื่อรองรับการเพิ่มขึ้นของระดับพลังงานของโปรเซสเซอร์ การระบายความร้อนด้วยของเหลวระดับชิปไม่ใช่ตัวเลือกของเหลวเพียงอย่างเดียว การระบายความร้อนแบบแช่ยังคงเป็นทางเลือก ครอบคลุมส่วนประกอบทั้งหมดบนชั้นวางด้วยของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า ไม่ใช่แค่ CPU และ GPU

พลังงานทั้งหมดที่ใช้ในระบบไอทีจะกลายเป็นความร้อน ความร้อนเป็นผลผลิตที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และเป็นสินค้าที่มีคุณค่า จะเกิดอะไรขึ้นหากศูนย์ข้อมูลถูกมองว่าเป็นแหล่งความร้อนในขณะที่การประมวลผลเป็นผลพลอยได้ โซลูชันนี้สามารถนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ได้ และนำระบบทำความร้อนในภูมิภาคมาใช้ ซึ่งศูนย์ข้อมูลจะส่งอากาศอุ่นและน้ำร้อนไปยังเพื่อนบ้าน

เมื่อเทคโนโลยีชิปรุ่นต่อไปเข้าสู่ศูนย์ข้อมูล ปัญหาการกระจายความร้อนก็จะยิ่งแย่ลงเท่านั้น เพื่อให้เข้าใจคุณลักษณะการทำความร้อนของ CPU และ GPU ที่กำลังจะมาถึงได้ดียิ่งขึ้น กำลังไฟ 750W ก็เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับเครื่องทำความร้อนน้ำมันขนาดเล็ก ทำให้ห้องธรรมดาอบอุ่นและสะดวกสบายตลอดฤดูหนาว เซิร์ฟเวอร์แร็คแต่ละเครื่องมี 8 750W GPU แต่ละคลัสเตอร์มีเซิร์ฟเวอร์ 14 ถึง 42 เครื่อง และแต่ละคลัสเตอร์มีเครื่องทำความร้อนเกือบ 340 เครื่อง ในศูนย์ข้อมูลทั่วไป ผู้ที่ไม่มีโซลูชั่นระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพอาจเสี่ยงต่อการล่มสลาย

ศูนย์ข้อมูลให้ความร้อนเหลือทิ้งมาหลายปีแล้ว แต่น้อยคนนักที่จะนำไปใช้ได้จริงในทางปฏิบัติ ศูนย์ข้อมูลให้แหล่งจ่ายความร้อนที่คาดการณ์ได้เนื่องจากทำให้เซิร์ฟเวอร์ทำงานอย่างต่อเนื่อง แต่ความร้อนชนิดนี้ขนส่งได้ยาก ดังนั้นศูนย์ข้อมูลส่วนใหญ่จะปล่อยความร้อนออกสู่ชั้นบรรยากาศ บางครั้ง มีเครือข่ายการทำความร้อนระดับภูมิภาคที่ให้ความร้อนแก่ครัวเรือนและธุรกิจในท้องถิ่นผ่านเครือข่ายท่อส่ง