Con il continuo aumento della densità di potenza delle apparecchiature dei data center, il problema del raffreddamento degli armadi di rete è diventato un fattore critico che limita la stabilità del sistema. Le attuali soluzioni di raffreddamento tradizionali affrontano questo problema da tre aspetti: organizzazione del flusso d'aria, tecnologia di raffreddamento a liquido e controllo intelligente, formando un sistema di soluzioni multi-dimensionale.
1. Tecnologia di ottimizzazione dell'organizzazione del flusso d'aria
Progettando razionalmente il percorso del flusso d'aria all'interno dell'armadio, l'efficienza del raffreddamento risulta migliorata. Il percorso del flusso d'aria dalla parte anteriore-a-posteriore è la soluzione di base, in cui l'aria fredda viene aspirata dalla parte anteriore dell'armadio, passa attraverso l'apparecchiatura e viene espulsa dalle ventole nella parte posteriore, creando un flusso d'aria direzionale. Per scenari ad alta-densità, è possibile utilizzare il design di isolamento del corridoio caldo/corridoio freddo per separare fisicamente le superfici di scarico e di aspirazione degli armadi adiacenti, impedendo la miscelazione di aria calda e fredda. Inoltre, le guide d'aria modulari possono dirigere il flusso d'aria per coprire con precisione le apparecchiature ad alto-consumo energetico, come le aree dei server GPU, riducendo il raffreddamento inefficace.
2. Tecnologia di raffreddamento a liquido
La tecnologia di raffreddamento a liquido rimuove il calore dalle apparecchiature direttamente o indirettamente attraverso un mezzo liquido, superando i limiti del tradizionale raffreddamento ad aria. Il raffreddamento a liquido con piastra fredda utilizza piastre fredde metalliche da collegare ai chip principali come CPU e GPU, trasferendo il calore al refrigerante circolante; Il raffreddamento a liquido per immersione immerge completamente l'apparecchiatura in un liquido refrigerante isolante, ottenendo un raffreddamento completo. Ad esempio, in un determinato data center, dopo aver adottato il raffreddamento a liquido a immersione, la densità di potenza per cabinet è aumentata da 12 kW a oltre 100 kW e il PUE (Power Usage Effectiveness) è sceso al di sotto di 1,1.
3. Controllo intelligente della temperatura e raffreddamento ausiliario
Combinando i sensori, le strategie di raffreddamento vengono regolate dinamicamente. I sensori di temperatura a livello-dell'armadio possono monitorare la temperatura di ciascuna area in tempo reale. Quando la temperatura locale supera la soglia, i ventilatori dell'armadio o le unità ausiliarie di condizionamento si attivano automaticamente.
4. Progettazione di raffreddamento strutturato
Le prestazioni di raffreddamento sono ottimizzate a livello fisico. Le porte anteriore e posteriore dell'armadio devono avere una velocità di apertura maggiore o uguale al 70% per ridurre al minimo la resistenza al flusso d'aria; i pannelli di chiusura possono ridurre il ricircolo dell'aria calda e migliorare l'efficienza del corridoio freddo. Per i mobili con ante in vetro, è possibile installare ventole di scarico superiori per creare un flusso d'aria dal basso-verso l'alto; Gli armadi con ante in rete richiedono unità di raffreddamento verticali per espellere direttamente l'aria calda dall'armadio.
5. Raffreddamento distribuito e isolamento delle zone
Per i cluster di armadietti ad alta-densità viene adottata un'architettura di raffreddamento distribuita. Ad esempio, gli armadi che superano i 10 kW dovrebbero essere distribuiti in aree ad alta-densità e dotati di unità di raffreddamento dedicate.
Le soluzioni di raffreddamento degli armadi di rete richiedono una considerazione completa del consumo energetico delle apparecchiature, della disposizione spaziale e dei costi operativi. In futuro, con la maturazione della tecnologia del raffreddamento a liquido, i sistemi di raffreddamento si svilupperanno verso soluzioni intelligenti e ad alta-densità, fornendo supporto tecnico per la trasformazione verde e a basse-carbonio dei data center.