Qual è la soluzione migliore per il data center Consumo energetico
Tra il 2016 e il 2020, la potenza di calcolo della Cina è cresciuta in media del 42% all'anno, con la potenza di calcolo totale che nel 2020 ha raggiunto i 135EFlop e mantiene comunque un tasso di crescita elevato del 55%. Se da un lato la potenza di calcolo cresce rapidamente, dall’altro comporta anche nuovi problemi. All’aumentare del carico computazionale aumenta anche il consumo energetico risultante. Prendendo come esempio il modello GPT di grandi dimensioni preallenato più famoso al mondo-3, un singolo allenamento richiede un'enorme quantità di potenza di calcolo, circa 190.000 kilowattora di elettricità, e produce 850.000 tonnellate di anidride carbonica. Non è esagerato descriverlo come un “mostro che consuma elettricità”.
Il PUE, noto anche come efficienza di utilizzo dell'energia, viene utilizzato per misurare il rapporto tra tutta l'energia consumata da un data center e l'energia consumata dai carichi IT. È considerato un indicatore importante per valutare l'efficienza energetica di un data center. Più il valore PUE è vicino a 1, minore è l'energia consumata dalle apparecchiature non IT e maggiore è il livello di efficienza energetica del data center. Al momento, il valore PUE medio dei data center di grandi dimensioni in Cina è 1,55, mentre il valore PUE medio dei data center ultra grandi è solo 1,46.
Di fronte all’opportunità di rimodellare il panorama industriale con la potenza di calcolo, i data center sono già una necessità inevitabile. Le poche scelte riguardano il miglioramento dell’efficienza della potenza di calcolo e la riduzione del consumo energetico. La necessità di trovare nuove soluzioni di raffreddamento è gradualmente diventata un argomento che i settori a monte e a valle del settore informatico devono affrontare. Lo schema di raffreddamento tradizionale si basa principalmente sul raffreddamento ad aria, che utilizza l'aria come refrigerante per trasferire il calore emesso dalla scheda madre del server, dalla CPU, ecc. al modulo dissipatore di calore, quindi utilizza ventole o aria condizionata per dissipare il calore. Questo è anche il motivo principale per cui il sistema di raffreddamento consuma quasi la metà dell'energia nel data center.
Quando il valore PUE fu rigorosamente limitato e il green computing divenne gradualmente popolare, la tecnologia del "raffreddamento a liquido", sperimentata fin dagli anni '80, divenne rapidamente un nuovo focus nei settori upstream e downstream. In effetti, il principio della tecnologia del "raffreddamento a liquido" non è complicato. In poche parole, utilizza liquidi di raffreddamento isolanti a basso punto di ebollizione come olio minerale e liquidi fluorurati come refrigeranti e, attraverso lo scambio di calore, il calore del server viene scaricato, evolvendo in vari schemi di raffreddamento come piastra fredda, spray e immersione.
Il raffreddamento ad aria presenta processi complessi, un'elevata resistenza termica totale e una bassa efficienza di trasferimento del calore, che limitano notevolmente la densità di potenza computazionale dei data center e spesso generano un rumore significativo. La tecnologia di raffreddamento a liquido non solo consente di risparmiare energia e consumi, ma riduce anche il rumore e fa risparmiare spazio. Il consumo energetico necessario per la dissipazione del calore è ridotto di oltre il 90% rispetto alle soluzioni tradizionali.
Si può vedere che l’emergere e l’applicazione della tecnologia di raffreddamento a liquido hanno ampiamente risolto i problemi di calcolo e dissipazione del calore. Tuttavia, come molte nuove tecnologie, anche le soluzioni di raffreddamento a liquido presentano dei limiti: costi di produzione elevati, requisiti rigorosi per l'ambiente della sala computer del data center e costi elevati di ristrutturazione; Il raffreddamento a liquido è senza dubbio la scelta migliore tra i vari schemi di dissipazione del calore, ma deve anche considerare i limiti di fattori pratici.
