Raffreddamento dei data center con la tecnologia di raffreddamento a liquido per supportare la trasformazione verde

Attualmente, la portata totale della potenza di calcolo in Cina sta crescendo rapidamente, classificandosi al secondo posto nel mondo. Entro il 2025, la potenza di calcolo dei data center nazionali raggiungerà 3,3 volte quella del 2020. Accelerare la costruzione di data center green è diventato un requisito fondamentale per garantire la sostenibilità delle risorse e dell’ambiente.

Al momento, la domanda di server AI è alle stelle, ma l'80% -90% dei data center utilizza ancora il raffreddamento ad aria. Nonostante le frequenti politiche di risparmio energetico nei data center e la diminuzione dei costi di investimento nel raffreddamento a liquido, esistono ancora molteplici difficoltà nell’aggiornamento del raffreddamento a liquido e anche le diverse problematiche del settore sono diverse. "Il 28 giugno, Ningchang ha tenuto un incontro di comunicazione con i media e il presidente di Ningchang, Qin Xiaoning, ha annunciato il lancio del" Piano Huanye senza preoccupazioni "per risolvere il problema dell'aggiornamento dei data center reali, promuovere il raffreddamento a liquido da 'lusso' a 'inclusivo'. Il rapido sviluppo della potenza di calcolo ha apportato un significato significativo al rafforzamento, all'ottimizzazione e all'espansione dell'economia digitale, nonché all'ampliamento di nuovi spazi per lo sviluppo economico. Tuttavia, in quanto centro dati fisico, è come un'acciaieria senza fumo, che crea valore economico comportando allo stesso tempo un elevato consumo energetico.

In questo contesto, una serie di documenti come il “Piano d’azione triennale per lo sviluppo di nuovi data center (2021-2023)” e il “14° piano quinquennale per lo sviluppo dell’economia digitale” hanno previsto misure per promuovere la costruzione di centri digitali verdi, tra cui "l'accelerazione della trasformazione dei data center verso il risparmio energetico, il miglioramento continuo del livello di utilizzo dell'energia rinnovabile nei data center" e la "riduzione del PUE dei data center di grandi dimensioni e superiori di nuova costruzione a meno di 1,3 entro la fine del 2023". Pertanto, l'ambiente e le basse emissioni di carbonio sono diventati un nuovo standard per la costruzione di data center. Il raffreddamento a liquido, con i suoi eccezionali vantaggi in termini di risparmio energetico e riduzione delle emissioni di carbonio nel campo della refrigerazione, è diventato una scelta importante per la costruzione di data center a livello provinciale. Attualmente, la tecnologia di raffreddamento a liquido comprende principalmente due forme: raffreddamento indiretto e raffreddamento diretto. Il primo si riferisce all'uso del raffreddamento a liquido Cold Plate, che collega direttamente la piastra metallica di raffreddamento ad acqua alla CPU e alla GPU e trasporta il calore attraverso il flusso di liquido. Quest'ultimo prevede l'uso del raffreddamento a liquido ad immersione, che immerge direttamente la scheda madre del server in una soluzione elettronica di fluoruro. Quando la temperatura operativa della CPU aumenta, la temperatura del refrigerante circostante viene riscaldata per produrre un cambiamento di fase di vaporizzazione. Durante il processo di cambiamento di fase, il refrigerante assorbe una grande quantità di calore latente.

Rispetto alla tradizionale tecnologia di raffreddamento ad aria, la conduttività termica del liquido è 25 volte quella dell'aria, e il calore portato via dallo stesso volume di liquido è quasi 3000 volte quello dello stesso volume d'aria; In secondo luogo, allo stesso livello di dissipazione del calore, il livello di rumore del raffreddamento a liquido è ridotto di 20-35 decibel rispetto al livello di rumore del raffreddamento ad aria. In termini di consumo energetico, i dati mostrano che i sistemi di raffreddamento a liquido risparmiano circa il 30-50% di elettricità rispetto ai sistemi di raffreddamento ad aria. Sebbene la tecnologia sia buona, i data center tradizionali devono ancora affrontare molte sfide nel processo di transizione da "eolico" a "liquido".