Компании Iceotope и Meta* продемонстрировали возможность иммерсионного (погружного) охлаждения систем хранения данных (СХД) на основе HDD. В ходе эксперимента было показано, что такой подход обеспечивает ряд преимуществ перед традиционным воздушным охлаждением.

В тесте использовалась стандартная коммерческая СХД высокой плотности формата 4OU, содержащая 72 жёстких диска, два односокетных серверных узла, две платы расширения SAS, сетевую карту, модуль распределения питания и другие компоненты. При этом система охлаждения была модифицирована путём добавления специального диэлектрического контура, теплообменника и насоса. Накопители были погружены в непроводящую жидкость.

Источник изображения: Meta/Iceotope/ASME

Говорится, что применение иммерсионного охлаждения для HDD возможно благодаря тому, что современные диски с заполнением гелием имеют герметичную конструкцию. Результаты эксперимента показали, что в случае погружного охлаждения разница температур между всеми 72 накопителями составила всего 3 °C — независимо от расположения HDD в шасси. Накопители способны надёжно функционировать при температуре жидкости на входе в стойку до +40 °C.

Нажмите для увеличения / Источник изображения: Iceotope

Другим преимуществом иммерсионного подхода является то, что он позволяет сократить уровень вибрации, которая может приводить к некорректной работе накопителей или даже провоцировать их выход из строя. В целом, для работы системы погружного охлаждения требуется менее 5 % мощности, потребляемой самой СХД.

* Внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности».

Iceotope Technologies объявила о заключении OEM-соглашения с Hewlett Packard Enterprise (HPE) с целью предложения решения Ku:l Extreme, включающего шасси с комбинированным жидкостным охлаждением и серверы HPE ProLiant. Решение подходит для установки как в корпоративных центрах обработки данных, так и на периферии, обеспечивая надёжность, производительность и эффективность и гарантируя при этом высокий уровень защиты, необходимый для агрессивных сред.

Ku:l Extreme представляет собой решение для микро-ЦОД с высокой степенью защиты, предназначенных для обеспечения вычислений корпоративного уровня в экстремальных периферийных средах. Ku:l Extreme позиционируется как революционное решение, сверхэффективное и масштабируемое. Оно обеспечивает автоматизированную работу с расширенным внешним управлением (Out of Band Management, OOBM), предлагая полный удалённый контроль над всей системой.

Ku:l Extreme

«Это OEM-соглашение с HPE обеспечивает доступ к наиболее эффективному и действенному решению для поддержки серверов в оптимальной среде для надежных ИТ-услуг», — отметил гендиректор Iceotope Technologies Дэвид Крейг (David Craig). Ранее компания предложила решения на базе серверов Lenovo. А сама система Ku:l стала результатом работы стратегического альянса между Iceotope, Schneider Electric и Avnet, который был сформирован в 2019 году.

Благодаря совместимости с RedFish и решению EcoStruxure от Schneider Electric, удалённый мониторинг и управление выводятся на новый уровень, позволяя задействовать предиктивную аналитику для оптимизации производительности при минимальных рисках. Решение Iceotope для прецизионного иммерсионного охлаждения на уровне шасси надёжно и эффективно отводит тепло от всех частей системы. Прецизионная подача диэлектрической охлаждающей жидкости снимает конструктивные ограничения, обеспечивая максимальное охлаждение непосредственно в местах с высоким тепловыделением.

Компания Schneider Electric представила на прошлой неделе новую серию модульных микро-ЦОД, о разработке которых совместно с Avnet и Iceotope было объявлено ещё в конце 2019 года. Новинки поставляется в герметичных 20- или 40-футовых контейнерах с полностью интегрированной системой прецизионного иммерсионного охлаждения. Это позволяет развёртывать даже самые требовательные к вычислительной мощности приложения в сложных условиях.

Оборудование внутри ЦОД полностью изолировано от окружающей среды и невосприимчиво к пыли, газам и влажности. Конструктивно новый ЦОД представляет собой систему из шасси с жидкостным охлаждением Ku:l2 от Iceotope, интегрированных со стоечной системой NetShelter от Schneider Electric. В комплект входят также 3-фазный ИБП Galaxy VS мощностью 80 кВт, запасной аккумулятор, противопожарная защита и резервное охлаждение.

Schneider Electric: Liquid Cooling All-in-One Reference Design

Исключение из системы вентиляторов упрощает инфраструктуру охлаждения. Благодаря этому повышается её надёжность и энергоэффективность. Плотность размещения достигает 60 кВт (по 30 кВт на стойку) в типовом решении на базе 20' контейнера, а для индивидуальных заказов может быть доведена до 336 кВт. Заявленный производителем показатель PUE не превышает 1,15, но, в зависимости от места размещения, он может быть доведён до 1,06.

Иммерсионный поддон Iceotope

Решение также включает одноплатный компьютер Avnet MaaXBoard, который отвечает за удалённый доступ и управление системами через API, совместимые с Redfish. Комплект ПО EcoStruxure IT Expert позволяет осуществлять мониторинг и контроль параметров оборудования и окружающей среды внутри ЦОД. А облачная служба удалённого мониторинга EcoStruxure Asset Advisor повышает надёжность и безопасность ЦОД.

По словам разработчиков, «новый модульный ЦОД All-In-One с жидкостным охлаждением отвечает потребностям в развёртывании ресурсоемких вычислительных мощностей в компактной, безопасной и выделенной периферийной среде, которую можно запустить практически в любом месте всего за шесть недель».

Компании Schneider Electric, Avnet и Iceotope заключили альянс в области разработки иммерсионных систем охлаждения для рынка микро-ЦОД и систем машинного обучения ещё в прошлом году. Результатом стало создание уникальных вычислительных мини-комплексов под общим названием Ku:l, а сейчас к группе, возглавляемой Iceotope, присоединился такой крупный производитель серверов, как Lenovo.

Иммерсионный поддон Iceotope с установленным сервером

Напомним вкратце: разработанная союзом трёх компаний система охлаждения представляет собой нечто среднее между классическими контурными и погружными СЖО. Вычислительный модуль устанавливается в специальный полупогружной поддон Iceotope, но внутри имеются и трубчатые элементы, а в общую для стойки систему охлаждения поток тепла выводится исключительно с помощью теплообменника, поскольку сам поддон герметичен.

Микро-ЦОД серии Ku:l с серверами Lenovo доступны для заказа в двух вариантах. Первый из них являет собой стойку половинной высоты (24U), которая вмещает до четырёх серверов Lenovo ThinkSystem SR670. Нижнюю часть стойки занимают холодильники и прочие элементы системы охлаждения, общая потребляемая мощность составляет менее 5 киловатт.

Модуль Iceotope с сервером Lenovo. Система трубок обеспечивает подвод теплоносителя к критическим точкам

Более крупный вариант вмещает в себя уже до 16 серверов, обеспечивая их питанием мощностью до 46 кВт и поддерживает масштабирование, допуская объединение в единый комплекс нескольких стоек. Сами стойки разработаны Schneider Electric и относятся к серии NetShelter. Если в полноразмерной версии используется внешний насос (HRU), то в малой он интегрирован в стойку и занимает 5U в высоту.

Поддерживается интеграция в уже имеющиеся в помещении ЦОД системы охлаждения, для этого система может комплектоваться модулем HRU с системой распределения тепла (CDU). За мониторинг параметров отвечает служба Schneider EcoStruxure, с возможностью заказа обслуживания на всё время работы оборудования, включая установку и демонтаж. Совместимость с протоколами удалённого управления RedFish обеспечивает модуль MaaXBoard IoT.

Микро-ЦОД Iceotope Ku:l, малая версия. В нижней части стойки видны узлы системы охлаждения

Сама система Lenovo ThinkSystem SR670 — классический «вычислительный сервер» высотой 2U, поддерживающий установку до четырёх полноразмерных двухслотовых PCIe-ускорителей, однако версия для Ku:l лишена каких-либо вентиляторов, не имеет движущихся частей и вообще не требует наличия какого-либо воздушного притока. В поддонах обеспечивается лишь подведение теплоносителя к критическим точкам с помощью системы распределительных трубок.

Существует возможность заказа микро-ЦОД в периферийном исполнении, с полной герметизацией и защитой серверных узлов от какого-либо проникновения пыли и загрязнений; также система защищена от конденсации влаги. Таким образом, микро-ЦОД серии Ku:l представляют собой полностью законченные решения, могущие работать в широком диапазоне условий, но требующие меньше затрат на обслуживание, нежели классические серверные стойки с воздушным охлаждением. Более подробная информация содержится на сайте компании Iceotope.

Компания Schneider Electric заключила союз с Avnet и Iceotope с целью разработки систем для рынка машинного обучения, использующих жидкостное охлаждение. На конференции Gartner IT они анонсируют уже готовое решение, способное вместить 14 серверов с ускорителями ИИ.

Новый комплекс весьма интересен с технической точки зрения: он использует гибридный подход к охлаждению, но за словом «гибридный» в данном случае кроется не «водо-воздушный», как обычно. Речь идёт о совмещении классических систем жидкостного охлаждения с замкнутым контуром и погружных (immersive).

Поддон с установленным сервером

Каждый вычислительный сервер в шасси высотой 1U размещается в специальном герметичном поддоне Iceotope. По сути, он наполовину погружён в охлаждающую жидкость, хотя имеется и принудительная подача теплоносителя к водоблокам центральных процессоров и модулям вычислительных ускорителей. Протечки за пределами поддона исключены.

Такой шкаф благодаря новой системе охлаждения может быть почти бесшумным

К сожалению, анонс не очень информативен, но на приведённых снимках видно, что каждый гибридный модуль охлаждения с сервером внутри занимает 2U, а всего в стойку помещается 14 таких модулей. На передние панели модулей герметично выведены разъёмы Ethernet, USB и VGA. В верхней части расположена пара коммутаторов ‒ управляющий и главный сетевой.

Передняя часть поддона

Разработчики говорят о более высокой эффективности охлаждения и практически полной бесшумности, но конкретных цифр, к сожалению, пока не приводят.

Schneider Electric объявила в четверг о заключении соглашения о сотрудничестве с Avnet и Iceotope с целью совместной разработки инновационных решений для иммерсионного жидкостного охлаждения для центров обработки данных (ЦОД).

Объявленное партнёрство объединяет трех крупных игроков: Avnet — в сфере сервисов по интеграции технологий, Iceotope — в разработке иммерсионных технологий охлаждения и Schneider Electric — в создании инфраструктурных решений для ЦОД.

«Приложения, требующие значительных вычислительных ресурсов, такие как искусственный интеллект и Интернет вещей, требуют более высокой производительности чипов. Наш количественный анализ методов жидкостного охлаждения свидетельствуют о его значительных преимуществах для рынка, — заявил Кевин Браун, технический директор и старший вице-президент по инновациям Secure Power, Schneider Electric. — Это партнёрство является следующим шагом в разработке решений, и мы рады сотрудничеству с Avnet и Iceotope».

У Schneider Electric уже имеется опыт сотрудничества с Iceotope в области исследований и разработок жидкостного охлаждения. Iceotope получила в 2014 году инвестиции в размере $10 млн в ходе раунда финансирования серии А во главе с Aster Capital. Эта сделка также способствовала установлению партнёрских отношений между Schneider Electric и Iceotope.

Партнёры говорят о том, что иммерсионное жидкостное охлаждение обеспечивает экономию капиталовложений и эксплуатационных расходов.

Согласно предварительным расчётам Schneider Electric, решение с иммерсионным охлаждением с полным погружением в жидкость шасси по сравнению с традиционным решением с воздушным охлаждением требует на 15 % меньше капвложений и обеспечивает как минимум 10 % экономии электроэнергии, что приводит к экономии совокупной стоимости владения (TCO) на 20 лет в размере более 11 %.

Британская компания Iceotope, созданная в 2009 году, разработала систему жидкостного охлаждения серверных комплексов, использующую жидкость Novec 3М в качестве теплоносителя. В настоящее время лабораторная установка разработчика функционирует в университете Лидса. По утверждению компании, её технология может снизить затраты на охлаждение ЦОД на 97%, мощность IT-нагрузки на 20%, а общие затраты на инфраструктуру на 50%.

В проекте Iceotope каждая серверная материнская плата полностью погружена в запечатанную ванну с жидким теплоносителем, который пассивно передает тепло от электроники к теплообменнику, образованному стенкой модуля, которую охлаждает вода, перекачиваемая маломощными насосами. Система работает почти бесшумно и, по оценкам Iceotope, требует только 80 ватт, чтобы собрать тепло у вычислительного оборудования мощностью до 20 кВт.

Iceotope использует непроводящую жидкость 3M Novec с очень низкой температурой кипения, которая легко конденсируется из газа обратно в жидкость и в 1000 раз является более эффективным теплоносителем чем воздух. Компания 3М также разрабатывает собственную "открытую" технологию охлаждения погружением на базе Novec. Другой поставщик систем жидкостного охлаждения, Green Revolution Cooling, уже сдал в эксплуатацию несколько установок и вместе с Intel адаптирует серверные платы к своей системе охлаждения погружением.

Материалы по теме:

• J'son & Partners Consulting отмечает рост российского рынка ЦОД;
• Настоящее и будущее российского серверного рынка: мнение экспертов;
• Российский IT-рынок: факты и тенденции развития в корпоративном сегменте.

Источник:

• datacenterknowledge.com