Trí tuệ nhân tạo đang thúc đẩy nhu cầu làm mát bằng chất lỏng

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang cách mạng hóa quy trình làm việc của nhiều công ty. Nó cho phép đổi mới nhiều hơn trong hầu hết mọi lĩnh vực bằng cách xử lý và diễn giải một lượng lớn dữ liệu trong thời gian thực, cải thiện việc ra quyết định và giải quyết vấn đề, đồng thời dẫn đến các phân tích dự đoán chính xác hơn để dự báo xu hướng và kết quả. Tất cả sự đổi mới dựa trên tính toán và máy gia tốc này đòi hỏi mức tiêu thụ điện năng lớn hơn và đặt ra những thách thức cho việc làm mát trung tâm dữ liệu.

Trong mười năm qua, những đổi mới đáng kể trong thiết kế CPU đã mở rộng số lượng lõi và tăng tần số. Kết quả là, Công suất thiết kế nhiệt của CPU (TDP) đã tăng gần gấp đôi chỉ sau một vài thế hệ bộ xử lý và dự kiến ​​sẽ tiếp tục tăng theo thời gian. Sự xuất hiện của các GPU đa dụng, hiệu suất cao, ngốn nhiều điện năng cho khối lượng công việc, chẳng hạn như AI và máy học (ML), hoạt động để tận dụng khả năng xử lý. Tuy nhiên, sản phẩm phụ nhiệt đang trở thành một thách thức đối với việc triển khai trung tâm dữ liệu và giá đỡ. Tương tự như CPU, tốc độ tiêu thụ điện năng của GPU cũng tăng nhanh. Ví dụ: trong khi công suất của GPU NVIDIA A100 vào năm 2021 là 300W thì GPU NVIDIA H100 mới nhất lại có công suất lên tới 700W. Những cải tiến hơn nữa có thể thấy mức tiêu thụ năng lượng của GPU lên tới 1000W trong vòng ba năm tới.

Những thách thức về làm mát do các bộ xử lý mạnh mẽ này đặt ra đang được đáp ứng nhờ sự đổi mới ngoài silicon. Các bộ phận làm mát như quạt và tản nhiệt ngày càng hiệu quả hơn qua mỗi thế hệ. Quản lý hệ thống thông minh của Dell Technologies, iDRAC, đảm bảo làm mát đầy đủ với mức sử dụng quạt tối thiểu bằng cách liên tục giám sát các cảm biến trên toàn máy chủ và học hỏi từ môi trường của nó. Những tính năng này và các tính năng khác là một phần của công nghệ Làm mát Thông minh của Dell , đảm bảo phần điện năng máy chủ tiêu tốn cho việc làm mát có thể giảm ngay cả khi tổng nhu cầu điện năng ngày càng tăng.

Một khía cạnh quan trọng của công nghệ Làm mát thông minh của Dell là Làm mát bằng chất lỏng trực tiếp (DLC), trong đó chất làm mát bằng chất lỏng được bơm vào các bộ phận nóng trong mỗi máy chủ. Dell đang sử dụng nền tảng máy chủ DLC thế hệ thứ ba. Hành trình này bắt đầu trong không gian HPC vào năm 2018 và hiện chúng tôi cung cấp 12 nền tảng hỗ trợ DLC với các máy chủ thế hệ thứ 16 của mình vì DLC không chỉ dành cho HPC nữa. Khách hàng chọn các máy chủ hỗ trợ DLC để giảm chi phí làm mát, tiết kiệm không gian và sử dụng nhiều năng lượng hạn chế của trung tâm dữ liệu để tính toán thay vì làm mát.

Giải thích cơ bản về làm mát bằng chất lỏng

Làm mát bằng chất lỏng là phương pháp chiết nhiệt sử dụng chất làm mát bằng chất lỏng để loại bỏ nhiệt khỏi một số hoặc tất cả các bộ phận bên trong máy chủ. Trong giải pháp của Dell, chúng tôi sử dụng Làm mát bằng chất lỏng trực tiếp, thường được viết tắt là DLC. Nhìn vào các giải pháp DLC3000 và DLC7000 của Dell, bộ phân phối chất làm mát CDU tuần hoàn chất lỏng xung quanh vòng chất làm mát để thu thập và truyền nhiệt ra khỏi máy chủ. Sau đó, thông qua bộ trao đổi nhiệt, nước làm lạnh tại cơ sở sẽ vận chuyển nhiệt ra khỏi trung tâm dữ liệu. Máy chủ PowerEdge sử dụng các tấm làm mát bằng chất lỏng được thiết kế đặc biệt, tiếp xúc trực tiếp với CPU và GPU của máy chủ.

Sáu lợi ích chính của việc làm mát bằng chất lỏng trực tiếp

Do làm mát bằng chất lỏng có hiệu quả thu thập và di chuyển nhiệt cao hơn nhiều so với làm mát bằng không khí, chất lỏng giữ nhiệt nhiều hơn không khí bốn lần. DLC mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp làm mát không khí truyền thống, khiến nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho các trung tâm dữ liệu hiện đại.

1. 1. Mật độ tính toán lớn hơn . DLC cho phép mật độ máy chủ cao hơn trong các trung tâm dữ liệu vì không còn cần thiết phải thiết kế không gian cho luồng không khí cần thiết nữa. Ví dụ: Dell DLC cho phép khách hàng triển khai số lõi CPU sử dụng PowerEdge C6620 trên mỗi giá nhiều hơn 58% so với C6620 làm mát bằng không khí. ¹
   2. Làm mát đồng đều . Làm mát bằng chất lỏng giúp loại bỏ các điểm nóng và đảm bảo phân phối làm mát đồng đều trên các máy chủ.
   3. Cải thiện hiệu suất máy chủ . Duy trì máy chủ ở nhiệt độ được hỗ trợ thông qua làm mát bằng chất lỏng có thể giúp cải thiện hiệu suất và thậm chí giảm tỷ lệ hỏng hóc. Quá nóng có thể khiến CPU tạm thời áp dụng biện pháp điều chỉnh nhiệt, làm giảm hiệu suất máy chủ.
   4. Tiết kiệm năng lượng . Bằng cách giảm nhu cầu về hệ thống điều hòa không khí tiêu tốn nhiều năng lượng và quạt tốc độ cao, việc làm mát trực tiếp bằng chất lỏng có thể giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành với tỷ lệ hiệu quả sử dụng điện năng (PUE) thấp hơn.
   5. Tăng tính bền vững . Công suất thấp hơn có thể đồng nghĩa với việc giảm lượng khí thải carbon.
   6. Giảm tiếng ồn . Là một sản phẩm phụ, hệ thống Làm mát bằng chất lỏng trực tiếp thường yên tĩnh hơn hệ thống làm mát không khí vì chúng yêu cầu quạt máy chủ chạy ở tốc độ thấp hơn nhiều và cơ sở hạ tầng di chuyển không khí của trung tâm dữ liệu có ít công việc hơn.

Giờ đây, khách hàng của Dell có thể hưởng lợi từ giải pháp giá đỡ DLC 3000 hoặc 7000 tích hợp sẵn mới dành cho Máy chủ PowerEdge giúp loại bỏ sự phức tạp và rủi ro liên quan đến việc lựa chọn và lắp đặt chính xác hệ thống làm mát bằng chất lỏng. Giải pháp giá đỡ DLC3000 là giải pháp lý tưởng cho những khách hàng muốn triển khai tối đa năm giá đỡ hoặc muốn thử nghiệm giải pháp DLC đầu tiên của họ. Nó bao gồm một giá đỡ, đa dạng giá đỡ để phân phối chất làm mát đến các máy chủ và CDU trong giá sẵn sàng chấp nhận các máy chủ mô-đun hoặc giá đỡ hỗ trợ Dell DLC do nhà máy chế tạo . Giá đỡ có giải pháp làm mát DLC3000 tích hợp được chế tạo, thử nghiệm và sau đó được chuyển đến tầng trung tâm dữ liệu của khách hàng, nơi nhóm dịch vụ chuyên nghiệp của Dell kết nối giá đỡ với nguồn cung cấp nước làm lạnh cho cơ sở và đảm bảo hoạt động đầy đủ. Cuối cùng, phạm vi bảo hành và bảo trì của Dell ProSupport hỗ trợ mọi thứ trong giá đỡ để giúp toàn bộ trải nghiệm trở nên đơn giản nhất có thể.

Khách hàng có thể giám sát và quản lý nguồn điện máy chủ cũng như dữ liệu nhiệt bằng Dell OpenManager Enterprise Power Manager . Power Manager thu thập thông tin do iDRAC của mỗi máy chủ cung cấp và thông tin đó có thể được báo cáo dưới dạng một máy chủ riêng lẻ, một giá đỡ, một hàng hoặc toàn bộ trung tâm dữ liệu. Các tổ chức có thể sử dụng dữ liệu này để xem xét hiệu quả sử dụng năng lượng của máy chủ và xác định các điểm bất thường về nhiệt như điểm nóng. Power Manager cũng cung cấp các tính năng bổ sung bao gồm giới hạn công suất và tính toán lượng khí thải carbon . Nó cũng được tích hợp tính năng tự động hóa để ứng phó với rò rỉ DLC và các hiện tượng nhiệt.

Khi xu hướng hiện tại tiếp tục phát triển sức mạnh CPU và GPU của bộ xử lý để hỗ trợ khối lượng công việc đòi hỏi khắt khe nhất, thì việc sử dụng tản nhiệt bằng chất lỏng cũng sẽ mở rộng để đóng một vai trò quan trọng trong các trung tâm dữ liệu. Mặc dù Làm mát bằng chất lỏng trực tiếp mang lại nhiều lợi ích nhưng không phải là không có thách thức. Việc thực hiện làm mát bằng chất lỏng đòi hỏi phải lập kế hoạch và lắp đặt bổ sung. Chúng tôi đã giúp nhiều khách hàng trong hành trình giảm PUE trung tâm dữ liệu của họ. Ví dụ: PhonePe đã chứng kiến ​​tỷ lệ PUE giảm từ 1,6 xuống 1,3.  Dell Technologies có thể hỗ trợ chiến lược DLC của bạn—bất kể bạn đang ở đâu trong hành trình của mình. Liên hệ với chúng tôi để được học nhiều điều hơn