מאת: שעיה בכר, Solution Architect, ב-Dell Technologies
תמיכה ב-Direct Liquid Cooling
פלטפורמות 15G PowerEdge החדשות תכלולנה מעבדים בעלי עוצמה רבה יותר מאי פעם בעבר. Dell מציגה את פתרונות Direct Liquid Cooling (DLC) להתמודדות אפקטיבית עם אתגרים תרמיים הולכים וגדלים אלה. פתרונות ה-DLC של Dell מקררים את המעבד עם נזול חם בעל קיבול חום גבוהה בהרבה (פי 4 בקירוב) מזו של האוויר. לכן, DLC היא פתרון קירור בעל ביצועים טובים יותר לשליטה על הטמפרטורה של המעבד, המעניק גם ביצועים ואמינות טובים יותר. מכיוון שפתרונות DLC יעילים יותר בחילוץ חום, הם מפחיתים את העומס על המאווררים של מערכת השרתים ותשתית הקירור של מרכז הנתונים, משפרים את הקיימות וחוסכים כסף ללקוחות.
התמיכה החדשה בשרתי PowerEdge
אנו ב-Dell מרחיבים את תיק הפלטפורמות שלנו בעלות פתרון DLC המותקן במפעל, מסדרה C עם ביצועי המחשוב העילאיים ועד לשרתי 1U ו-2U המותקנים בארון תקשורת. שרתי PowerEdge הבאים כוללים קירור DLC על גבי המעבדים החדשים ביותר של אינטל ו-AMD:
- C6520
- C6525
- R6525
- R7525
- R650
- R750
- R750XA
איור 1 - שרתי PowerEdge רבים עם מעבדי אינטל ו-AMD יתמכו בטכנולוגיית DLC של Dell Technologies
טכנולוגיית Direct Liquid Cooling
DLC עושה שימוש ביכולת התרמית יוצאת הדופן של הנוזל לקלוט ולסלק את החום הנוצר ע"י מעבדים רבי עוצמה. לוחות קרים מחוברים ישירות למעבדים (ראה איור 2), ולאחר מכן נוזל קירור לוכד ומסלק את החום מן המערכת למחליף חום הממוקם בארון או בשורה. עומס חום זה מסולק
ממרכז הנתונים באמצעות לולאת מים חמים, המסוגלת לעקוף את מערכת הצינון היקרה. החלפת (או השלמת) קירור האוויר הקונבנציונלי בקירור נוזל יעיל יותר משפרת את היעילות התפעולית הכוללת של מרכז הנתונים.
איור 2 - דוגמה ל-DLC של לוח קר ולולאת נוזל קירור
תכונות חדשות ופתרונות חדשים
טכנולוגיית Leaking Sensing
טכנולוגיית Leak Sense היא תכונה חדשה הנכללת כעת בכל פתרונות ה-DLC של Dell ומבטיחה ללקוחות כי הבעיות הפוטנציאליות תזוהינה ותדווחנה במהירות. במקרה של דליפה של נוזל קירור, חיישן הדליפות של המערכת ירשום התראה במערכת iDRAC. ניתן לדווח על שלוש שגיאות: דליפה קטנה (אזהרה), דליפה גדולה (קריטית), תקלה בחיישן דליפה (אזהרה - מציינת תקלה בלוח זיהוי הדליפות). ניתן לקבוע את התצורה של גלאי שגיאה אלה כך שינקטו בפעולות משמעותיות, כגון הצגת התראה או כיבוי של שרת.
פתרון POD
לעומת פתרון DLC ברמת הצומת, הלוכד בין 50%-60% מן החום הפנימי של השרת (בהתאם לתצורה), קונספט פתרון ה-POD של Dell ברמת ארון התקשורת מתוכנן ללכידת חום כוללת. פתרון ה-POD מכיל הכלה קדמית ואחורית עבור ארונות המכילים שרתי DLC, בתוספת InRow Cooler המשולב בין ארונות ה-IT ללכידת כל החום הנותר. איור 3 מציג דוגמה לפתרון POD.
איור 3 - פתרון Pod הכולל שני ארונות חיצוניים עם DLC ברמת הצומת ו-InRow Cooler אחד.
היתרונות של יישום קירור נוזלי
- יכולת קירור מערכת מוגברת - DLC מאפשר תצורות מערכת העשויות להיות בלתי אפשריות עם קירור אוויר בלבד, כגון מעבדים עם TDP גבוה, אחסון צפוף ו/או כרטיסי הרחבה.
- יעילות אנרגטית משופרת (PUE) - פתרון הלוח הקר של ה-DLC מפחית את עלויות האנרגיה בעד 45% בהשוואה לאוויר מקורר 1 ועוזר בהארכת חייה של תשתית האוויר הקיימת.
- צפיפות חישוב גבוהה יותר - עבור מערכת C6520 המבוססת על מעבדי Ice Lake, קירור DLC תומך בעד 25% ליבות יותר לארון. עבור מערכת C6525 המבוססת על מעבדי Milan (עם תצורת Backplane התומכת בכונני אחסון), קירור DLC תומך במספר ליבות כפול בהשוואה לקירור אוויר בלבד.
- החזר של 3.1 על ההשקעה תוך 4 שנים - עלות צימוד ה-DLC עם תשתית מגדל הקירור הנוכחית של PowerEdge מתאזנת לרוב לאחר 1.3 שנים ומניב תשואה של פי 3.1 תוך 4 שנים 2
- הכנסה מהירה לשימוש - לוח הקירור של ה-DLC למעבדים מתחבר באמצעות ארבעה ברגים, ההופכים את הטיפול בו למהיר ופשוט.
פתרון ה-DLC של Dell Technologies מאפשר לרכיבים של שרתי PowerEdge לטפל בעומסי עבודה גבוהים תוך שמירה על המגבלות התרמיים הנדרשים שלהם. לקוחות יכולים למקסם את הנצילות של מרכזי השירותים שלהם ולדעת בביטחון כי הם נהנים מן היעילות, התשואה על ההשקה והגמישות הגבוהות ביותר שתכן תרמי יכול להציע.
- לפי ניתוח פנימי של Dell EMC שנערך במרץ 2021 והשווה בין מרכז נתונים היפותטי המקורר באמצעות אוויר עם PUE קירור של 0.62 לבין מרכז נתונים היברידי בעל PUE קירור של 0.34. PUE של 0.21 הוקצה לכל התקורה אשר אינה מיוחסת לקירור. עלויות התפעול וגורמים אחרים יגרמו לשוני בין התוצאות. RS פירושו כי נעשה שימוש בבסיס העלות הסטנדרטי הנהוג בתעשייה למדידת העלויות הטיפוסיות של תשתית הקירור וקביעת החיסכון הצפוי.
- לפי ניתוח פנימי של Dell EMC שנערך במרץ 2021 והשווה בין מרכז נתונים היפותטי המקורר באמצעות אוויר לבין מרכז נתונים היברידי. בהנחה כי קיימים 1244 צמתים, מרכז נתונים המקורר באמצעות אוויר צורך 1825 קילו-וואט, ואילו ההיברידי צורך 1544 קילו-וואט. עלויות תפעול אינדיבידואליות וורמים אחרים יגרמו לשוני בין התוצאות. RS פירושו כי נעשה שימוש בבסיס העלות הסטנדרטי הנהוג בתעשייה למדידת העלויות הטיפוסיות של תשתית הקירור וקביעת החיסכון הצפוי. מבוסס על ניתוח פנימי של Dell EMC, המחשב את עלות ההון של DLC בניכוי מספר יחידות ה-CRAH, המשאבות, המצנן והמגדל על מנת להשוות את העלות נטו של DLC ולבחון את העלויות התפעוליות של מרכז נתונים היפותטי המקורר באמצעות אוויר ומרכז נתונים היברידי לצורך קביעת התשואה על ההשקעה. בהנחה כי נעשה שימוש במעבד בעל הספק גבוה. Schneider Electric פיתחה מודל אנליטי המייחס עלויות תפעוליות לסוגים השונים של ציוד התשתית במתקן. עלויות החשמל וגורמים אחרים יגרמו לשוני בין התוצאות. RS פירושו כי נעשה שימוש בבסיס העלות הסטנדרטי המקובל בתעשייה על מנת לאמוד את עלויות תשתית הקירור ולקבוע את החיסכון הצפוי.