อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับน้ำในระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวคือเท่าใด?

น้ำเป็นส่วนสำคัญของระบบระบายความร้อนของศูนย์ข้อมูลหลายแห่ง แต่เมื่อความหนาแน่นและอุณหภูมิเพิ่มขึ้น จึงต้องถามคำถามเกี่ยวกับอุณหภูมิที่เหมาะสมของระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้ชิปมีความหนาแน่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ผู้ปฏิบัติงานจึงต้องเผชิญกับคำถามว่าจะลดอุณหภูมิของชิปลงหรือไม่ น้ำไปที่ชิปเหล่านี้ จนถึงจุดที่เราจะต้องเริ่มเน้นไปที่การระบายความร้อนของระบบน้ำให้มากขึ้น

ในอดีต ศูนย์ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ที่ประมาณ 20 องศาถึง 22 องศา แต่กลุ่มต่างๆ เช่น American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) ได้ให้คำแนะนำแก่องค์กรต่างๆ ให้ตั้งค่าอุณหภูมิให้สูงขึ้นเป็นเวลาหลายปี เป็นผลให้อุณหภูมิของศูนย์ข้อมูลคืบคลานสูงขึ้น: Meta บริษัทแม่ของ Facebook เพิ่มอุณหภูมิเป็น 29.4 องศา Google เพิ่มขึ้นเป็น 26.6 องศา และ Microsoft ได้เผยแพร่แนวทางที่แนะนำอุณหภูมิอาจสูงถึง 27 องศา ศูนย์ข้อมูลแบบเดิมทั่วไปมีจุดกำหนดน้ำเย็นระหว่าง 42-45 องศา F (6-7 องศา ) สิ่งอำนวยความสะดวกที่ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบทำความเย็นแล้ว ทำให้อุณหภูมิน้ำเย็นขึ้นเป็น 50 องศาฟาเรนไฮต์ (10 องศา) หรือสูงกว่าได้สำเร็จ

การระบายความร้อนเป็นการใช้พลังงานรายใหญ่เป็นอันดับสองในศูนย์ข้อมูลรองจากภาระงานด้านไอทีมาโดยตลอด และนี่คือพลังงานส่วนใหญ่ที่ใช้ในการระบายความร้อนไม่ว่าจะเป็นสื่อการถ่ายเทความร้อน ไม่ว่าจะเป็นอากาศหรือของเหลว ดังนั้นยิ่งใช้พลังงานน้อยลง ประสิทธิภาพโดยรวมของโรงงานก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ภาพกำลังเปลี่ยนแปลงไปในขณะที่อุตสาหกรรมเคลื่อนตัวไปสู่ศูนย์ข้อมูลที่ระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นส่วนใหญ่ โดยที่ของเหลว เช่น น้ำ ไหลเวียนโดยตรงเหนือส่วนประกอบที่สร้างความร้อนและขจัดความร้อนออกไป น้ำมีความจุความร้อนสูงกว่าอากาศมาก ซึ่งหมายความว่าศูนย์ข้อมูลสามารถรองรับชิปที่มีความหนาแน่นสูงกว่าและใช้พลังงานน้อยลงในการระบายความร้อน

ของไหลที่ทำงานผ่านระบบของเหลวมีอุณหภูมิที่สูงกว่าที่พบในระบบน้ำเย็นมาก แต่อุตสาหกรรมยังไม่ได้กำหนดมาตรฐานในแนวทางที่ดีที่สุด ในขณะเดียวกัน ชิปก็มีความหนาแน่นมากขึ้น และอุณหภูมิของน้ำที่จ่ายให้กับระบบเหล่านี้ก็กำลังลดลง ผู้ปฏิบัติงานศูนย์ข้อมูลถูกกล่าวหามานานแล้วว่าระมัดระวังมากเกินไปโดยทำให้ศูนย์ข้อมูลระบายความร้อนด้วยอากาศมากเกินไปเพื่อปกป้องฮาร์ดแวร์ไอที และหลีกเลี่ยงแม้แต่ความเสี่ยงสูงสุดที่จะทำให้ศูนย์ข้อมูลร้อนเกินไป การแสดงความกังวลใจมากเกินไปเกี่ยวกับการระบายความร้อนด้วยของเหลวอาจเสี่ยงต่อปัญหาเดียวกัน อุณหภูมิของน้ำที่สูงขึ้นหมายถึงพลังงานที่ใช้ในการทำความเย็นน้อยลง เหมาะสำหรับ PUE แต่อาจเสี่ยงต่อการใช้ชิปใกล้กับขีดจำกัดความร้อนของมัน

ไม่มีอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับน้ำในระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว เนื่องจากอุณหภูมิที่ดีที่สุดจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของสถานที่"ซึ่งจะขึ้นอยู่กับประเภทของการระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ใช้ตลอดจนสภาพแวดล้อมของระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวทั้งหมด อยู่ใน ประเภทของชิปและ TDP รวมถึงการใช้อุณหภูมิของชิป น้ำในระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวในปัจจุบันดูเหมือนว่าจะมาบรรจบกันที่ประมาณ 32 องศา (89.6 องศา F) สำหรับน้ำในโรงงาน - สิ่งที่อธิบายว่า "ดี" สมดุล" ระหว่างประสิทธิภาพของโรงงาน ความสามารถในการทำความเย็น และการรองรับระบบ DLC ที่หลากหลาย อย่างไรก็ตาม บริษัทตั้งข้อสังเกตว่าการดำเนินการนี้มักต้องใช้โครงสร้างพื้นฐานในการปฏิเสธความร้อนเพิ่มเติม ทั้งในรูปแบบของการระเหยของน้ำหรือการระบายความร้อนเชิงกลสำหรับชิปที่มีความหนาแน่นสูงกว่า

ผู้ปฏิบัติงานหลายรายเลือกใช้อุณหภูมิของน้ำแบบอนุรักษ์นิยมอยู่แล้ว เนื่องจากพวกเขาอัพเกรดสิ่งอำนวยความสะดวกของตนเพื่อรวมเอาระบบ IT ระบายความร้อนด้วยอากาศและของเหลวเข้าด้วยกัน บางรายจะติดตั้งระบบ DLC ที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายน้ำ แต่ระบายความร้อนด้วยอากาศโดยใช้พัดลมและหม้อน้ำขนาดใหญ่ เนื่องจากชิปมีพลังมากขึ้นและต้องการพลังงานมากขึ้น การกระจายภายในที่ต้องเกิดขึ้นกับตัวเรือนเคสชิปจึงต้องใช้น้ำเย็นกว่าเพื่อให้สามารถรองรับการระบายความร้อนที่เชื่อถือได้ของชิปเหล่านั้น