พลวัตของอุตสาหกรรมระบายความร้อนด้วยของเหลวของศูนย์ข้อมูล

ด้วยการพัฒนานวัตกรรมของเทคโนโลยี เช่น ปัญญาประดิษฐ์ คลาวด์คอมพิวติ้ง บิ๊กดาต้า และบล็อกเชน ยุคของการสื่อสาร 5G ที่มีความเร็วสูง ความหน่วงต่ำ และการเชื่อมต่อขนาดใหญ่ได้มาถึงแล้ว เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานข้อมูล ศูนย์ข้อมูล และอุปกรณ์สื่อสารกำลังรับภาระการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น และความต้องการประสิทธิภาพการประมวลผลก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

เพื่อตอบสนองความท้าทายของประสิทธิภาพการประมวลผลเครือข่าย เซิร์ฟเวอร์ศูนย์ข้อมูลและอุปกรณ์สื่อสารจึงปรับปรุงความสามารถในการประมวลผลและการบูรณาการอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ความหนาแน่นของพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่เพียงแต่นำมาซึ่งปัญหาการใช้พลังงานจำนวนมากเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับอุปกรณ์และเทคโนโลยีทำความเย็น เนื่องจากมีความหนาแน่นของความร้อนสูง เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมนำเสนอปัญหาคอขวดเมื่อเผชิญกับสถานการณ์ความหนาแน่นของความร้อนที่สูง และประสิทธิภาพการกระจายความร้อนไม่สามารถตามประสิทธิภาพการคำนวณได้อีกต่อไป ในบริบทนี้ เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวดึงดูดความสนใจอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม เนื่องมาจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงเป็นพิเศษ ความหนาแน่นความร้อนสูงเป็นพิเศษ และคุณลักษณะอื่นๆ เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นวิธีเดียวที่จะแก้ปัญหาความท้าทายด้านแรงดันการกระจายความร้อนและการอนุรักษ์พลังงาน บริษัทต่างๆ จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นโซลูชันระบายความร้อนของศูนย์ข้อมูลเพื่อความต้องการประสิทธิภาพสูง

Highlander บริษัทศูนย์ข้อมูลใต้น้ำ ได้ติดตั้งสิ่งอำนวยความสะดวกเชิงพาณิชย์ในน่านน้ำใกล้กับเกาะไห่หนาน ประเทศจีน ระบบ 1,300 ตัน (1,433 ตัน) นี้จมอยู่ใต้น้ำลึก 35 เมตร และใช้มหาสมุทรเพื่อระบายความร้อน บริษัทระบุว่าโมดูลนี้สามารถประมวลผลภาพความละเอียดสูงมากกว่า 4 ล้านภาพใน 30 วินาที เทียบเท่ากับคอมพิวเตอร์แบบเดิม 60,000 เครื่องที่ทำงานพร้อมกัน Hailan Cloud หวังที่จะติดตั้งโมดูลดังกล่าวจำนวน 100 โมดูล ณ สถานที่ตั้งดังกล่าว ซึ่งกล่าวกันว่าจะช่วยประหยัดพื้นที่ได้ 68,000 ตารางเมตร ตลอดจนไฟฟ้า 122 ล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง และน้ำจืด 105,000 ตันต่อปี

โปรเซสเซอร์ Gaudi ของ Intel ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการฝึกอบรม AI และได้รับการขนานนามว่าเป็น "ทางเลือกที่ชัดเจน" สำหรับ Nvidia ชั้นนำของตลาด โปรเซสเซอร์ Gaudi2 เปิดตัวในปี 2022 สำหรับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ของ Intel ที่สร้างขึ้นสำหรับ Stability AI พร้อมด้วยชิปที่ผลิตโดย TSMC ตัวเร่งความเร็ว Gaudi3 AI ของ Intel จะเปิดตัวในปี 2567 และจะร่วมมือกับ Vertiv เพื่อพัฒนาระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบสองเฟส ระบบเหล่านี้จะใช้ระบบระบายความร้อนแบบสองเฟส (P2P) แบบสูบโดยมีจุดประสงค์เพื่อขจัดความร้อนได้มากถึง 160kW โดยใช้น้ำที่อุณหภูมิ 17 องศา C ถึง 45 องศา C (62.6 องศา F ถึง 113 องศา F) โซลูชันทางเลือกสำหรับศูนย์ข้อมูลที่ระบายความร้อนด้วยอากาศสามารถเข้าถึงอุณหภูมิได้สูงถึง 35 องศา C (95 องศา F) และภาระความร้อนสูงถึง 40kW Vertiv ระบุว่าระบบเหล่านี้จะไม่ใช้ PFAS และความเสี่ยงต่อสุขภาพที่ PFAS อาจนำมาซึ่งขัดขวางการพัฒนาผลิตภัณฑ์ทำความเย็นแบบสองเฟสอื่นๆ

Verne Global ซัพพลายเออร์ในสหราชอาณาจักรและนอร์ดิกได้เปิดตัวระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวในสวนศูนย์ข้อมูลใต้ดินในฟินแลนด์ Verne ร่วมมือกับ Dell และ Intel เพื่อจัดหาระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรง (DLC) สำหรับระบบที่ติดตั้งในศูนย์ข้อมูล Rock ซึ่งตั้งอยู่ในอุโมงค์ทหารเก่าในฐานหิน Poli ซึ่งอยู่ห่างจากเฮลซิงกิประมาณ 200 กิโลเมตร

อินโฟซิส บริษัทผู้ให้บริการด้านไอทีของอินเดีย ได้นำของเหลวทำความเย็นแบบจุ่มจาก Shell New Energy UK บริษัทวางแผนที่จะสร้างผลิตภัณฑ์ศูนย์ข้อมูลสีเขียวแบบครบวงจรโดยใช้แพลตฟอร์ม Topaz AI ของอินโฟซิส ซึ่งระบายความร้อนด้วยสารหล่อเย็นแบบจุ่มของเชลล์ (สารหล่อเย็นแบบจุ่มสังเคราะห์เฟสเดียว) ประกาศของอินโฟซิสระบุว่าศูนย์ข้อมูลคิดเป็นประมาณ 1.5% ของการผลิตไฟฟ้าทั่วโลก และการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อาจคิดเป็น 1% ของการผลิตไฟฟ้าทั่วโลก ปัญญาประดิษฐ์เจเนอเรชั่นคาดว่าจะเพิ่มการเติบโตนี้อย่างมีนัยสำคัญ และอินโฟซิสอ้างว่าการระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถช่วยได้เนื่องจากจะช่วยลดการใช้พลังงานบางส่วน บริษัทเชื่อว่าการทำความเย็นแบบดื่มด่ำสามารถลดการใช้พลังงานของระบบปัญญาประดิษฐ์ในอนาคตได้ แม้ว่าผลกระทบโดยรวมของระบบปัญญาประดิษฐ์ที่เพิ่มมากขึ้นจะยังคงเป็นพลังงานที่เพิ่มขึ้นก็ตาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริษัทอ้างว่าการระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถลดการใช้พลังงานได้ถึง 48%

ปัจจุบัน เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นหนึ่งในโซลูชั่นระบายความร้อนที่เติบโตเต็มที่และใช้กันอย่างแพร่หลายในศูนย์ข้อมูล ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ภายใต้นโยบาย "คาร์บอนคู่" ดัชนี PUE ของศูนย์ข้อมูลได้ลดลงอย่างต่อเนื่อง และภูมิภาคส่วนใหญ่กำหนดให้ประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าไม่ควรเกิน 1.25 และส่งเสริมการอัปเกรดและการเปลี่ยนแปลงศูนย์ข้อมูลอย่างจริงจัง ด้วยการปรับใช้เซิร์ฟเวอร์ที่รวดเร็วขึ้น วิธีลดการใช้พลังงานและบรรลุการพัฒนาศูนย์ข้อมูลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้กลายเป็นจุดสนใจของอุตสาหกรรม