2c7668f62177439dbf33d45a1403f7c7

Immersion-2: двухфазная система жидкостного охлаждения

На днях в Сети появились результаты тестирования весьма интересной системы Immersion-2, которая стала наследником одноименной системы Immersion. При этом в системе используется так называемая «сухая вода» — не минеральное масло и не обычная жидкость.

Сама жидкость представляет собой газовое огнетушащее вещество, которое может использоваться как для тушения пожаров, так и для охлаждения серверных систем. К слову, сухая вода — это новый класс химических веществ.

Что касается охлаждения электроники при помощи замкнутых контуров — эта система вовсе не нова, она применяется много лет. При этом у такой системы есть как достоинства (эффективное охлаждение), так и недостатки — например, это постепенный рост давления в замкнутых системах. Кроме того, многие части системы приходится дублировать, поскольку все это направлено на мелкие части различных систем с низкой плотностью мощности.

Как результат, приходится использовать для каждого такого элемента собственные дополнения. К примеру, для 10 материнских плат придется использовать столько же корпусов (причем закрытых), теплообменников, разъемов питания и всего прочего, что требуется системе охлаждения. И не стоит забывать о том, что такие компоненты будет весьма затруднительно обслуживать.

Что касается Immersion-2, здесь используется иммерсионная охлаждающая емкость (полуоткрытая), с охлаждением, проходящим 2 фазы. При этом все элементы, оборудование, могут использовать 1 корпус, 1 разъем питания и все прочие компоненты — по одному, без дублирования.

80ba9908fe794f94b479d9b5813bf72a

Сухая вода 3M™ Novec™ имеет точку кипения при пороговых температурах 34, 49 и 56 градусов Цельсия, в зависимости от типа используемой «воды». При этом в точке кипения происходит, как и следует по всем законам физики, фазовый переход вещества из жидкого состояния в газообразное. Это позволяет охлаждать оборудование вовсе без применения так называемых гидравлических помп (они используются в погружных системах охлаждения с минеральным маслом). Кипение сухой воды 3M™ Novec™ приводит к удалению излишков тепловой энергии, благодаря привычным явлениям испарения с последующей конденсации. Именно поэтому система и называется двухфазной, и не требует дополнительного дублирования компонентов.

d668fa77925a4c699355fc295494b20f

Что касается других типов жидкостного охлаждения, то применяются, например, системы с однофазным процессом охлаждения, для закрытых систем. Здесь приходится использовать насосы и гидравлику, а охлаждение происходит из-за постоянного оборота жидкости.

Сама идея, заложенная в Immersion-2, не является новой. В 70-х годах прошлого века ученые стали проводить исследования с различными веществами, которые кипели при контакте с нагретыми электронными компонентами, охлаждая их. Но тогда не были найдены подходящие жидкости, а те, что тестировались, вступали в реакцию с электроникой, которая, само собой, приходила в негодность.

Теперь, благодаря технологиям, двухфазное жидкостное охлаждение стало возможным. Результат можно посомтреть на видео (PUE 1.01):

Здесь показано тестирование системы охлаждения Immersion-2 в небольшом дата-центре Гонконга. Благодаря новшеству этот дата-центр стал наиболее энергоэффективным для всего мира, с показателем PUE = 1.01.

При этом максимальная требуемая мощность для серверной стойки с такой системы охлаждения составляет 225 кВт. В тестовой системе использовалось 24 стойки и система охлаждения мощностью в 500 кВт. При этом шума такая система практически не издает.

Какие преимущества системы?

  • Если сравнивать с воздушной системой охлаждения, то эффективность Immersion-2 в 4 тысячи раз более эффективное;
  • Кроме того, PUE при использовании Immersion-2 снижается до показателя 1.01, о чем говорилось выше;
  • Низкая температура фазового перехода вещества без необходимости использования гидравлики;
  • Высокая степень плотности оборудования благодаря малым габаритам системы охлаждения;
  • Высокая производительность системы и высокая надежность (нет риска неправильного направления воздушного потока, например, или утечки жидкости;
  • Очень чистая в плане выбросов в окружающую среду система — нет ни пыли, ни шума, ни каких-либо вредных веществ;
  • Продолжительный срок эксплуатации такой системы охлаждения (30 лет и выше);
  • Высокий уровень безопасности для обслуживающего персонала (нет ни риска отравления, ни возможности получить ожог).
comments powered by Disqus