راهنمای واحد توزیع خنک کننده: CDU ها چگونه در مراکز داده کار می کنند

آنچه که یک واحد توزیع خنک کننده در واقع انجام می دهد

هر رک سرور با خنک کننده مایع به دو حلقه آب نیاز دارد که هرگز با هم مخلوط نمی شوند. حلقه تاسیسات آب یا مخلوط آب-گلیکول را از یک کارخانه چیلر، یک خنک کننده خشک یا یک برج خنک کننده به ردیف قفسه ها می برد. حلقه فناوری که گاهی اوقات حلقه ثانویه نامیده می شود، یک سیال بسیار تمیزتر و کاملاً کنترل شده را مستقیماً از طریق صفحات سرد نصب شده روی CPU، GPU و حافظه به گردش در می آورد. را واحد توزیع خنک کننده بین این دو حلقه قرار دارد و چهار کار را همزمان انجام می دهد.

ابتدا، گرما را از حلقه ثانویه به حلقه تسهیلات از طریق مبدل حرارتی صفحه ای مبادله می کند، بدون اینکه هرگز اجازه دهد دو سیال به طور فیزیکی با هم تماس داشته باشند. دوم، سیال ثانویه را از طریق منیفولدهای سرور با سرعت جریان کنترل شده پمپ می کند که معمولاً بر حسب لیتر در دقیقه در هر رک اندازه گیری می شود. سوم، ذرات را از حلقه ثانویه فیلتر می کند تا از کانال های باریک داخل صفحات سرد محافظت کند، که می تواند به کوچکی 0.3 میلی متر باشد. چهارم، دما، فشار، جریان و وضعیت نشتی را به سیستم مدیریت ساختمان مرکز داده نظارت و گزارش می دهد.

از آنجایی که حلقه ثانویه مهر و موم شده و در مقایسه با حلقه تاسیسات حجم کمی دارد، می تواند در دمای فشرده تر و قابل پیش بینی تر از آب خام ساختمان کار کند، به همین دلیل است که خنک کننده صفحه سرد می تواند ارقام قدرت طراحی حرارتی تراشه را پشتیبانی کند که خنک کننده هوا نمی تواند به آن برسد. قفسه ای که برای ماندن در دمای کارکرد ایمن به چندین هزار فوت مکعب در دقیقه نیاز دارد، می تواند در عوض با چند ده لیتر در دقیقه سیال در گردش خنک شود، که بخش بزرگی از این است که چرا خنک کننده مایع اکنون به عنوان سقف شکن عملی برای چگالی شتاب دهنده در نظر گرفته می شود.

ارزش آن را دارد که در مورد آنچه CDU نیست، دقیق باشیم. این چیلر نیست، از هیچ دمای سرد تولید نمی کند و جایگزین کارخانه مکانیکی نمی شود. این یک دستگاه انتقال و کنترل است که بین کارخانه و قفسه قرار دارد و وظیفه آن این است که اطمینان حاصل کند که مایعی که با تراشه ها تماس می گیرد در یک نوار باریک و پایدار باقی می ماند بدون توجه به اینکه حلقه تسهیلات در طرف دیگر مبدل حرارتی انجام می دهد.

تاریخچه کوتاهی از چگونگی رسیدن CDUها به تالار داده

واحدهای توزیع خنک کننده در مراکز داده تجاری شروع به کار نکردند. طراحی هسته، یک حلقه ثانویه مهر و موم شده جدا شده از منبع آب تاسیسات از طریق یک مبدل حرارتی صفحه ای، در آزمایشگاه های محاسباتی با کارایی بالا و کاربردهای خنک کننده فرآیندهای صنعتی چندین دهه پیش از آن نشأت گرفته است، جایی که تجهیزات حساس به آب تمیز و کنترل شده شیمیایی نیاز داشتند تا هر چیزی که از بالابر آب سرد ساختمان خارج می شد. مراکز ابررایانه‌ای زودتر این رویکرد را اتخاذ کردند، زیرا پردازنده‌های آنها داغ‌تر و متراکم‌تر از هر چیزی در اتاق سرور سازمانی معمولی کار می‌کردند.

همانطور که محاسبات مبتنی بر GPU از یک جایگاه تحقیقاتی به زیرساخت های ابری و سازمانی اصلی منتقل شد، همان اصل انزوا در یک دسته محصول با هدف اپراتورهای مرکز داده که قبلا هرگز حلقه مایع را لمس نکرده بودند، دوباره بسته بندی شد. چیزی که قبلاً یک اسکید مهندسی سفارشی بود که برای نصب یک ابر رایانه ساخته می‌شد، به یک محصول استاندارد شده، قابل نصب روی قفسه یا روی زمین با ردیف‌های ظرفیت تعریف‌شده، منیفولدهای plug-and-play و نظارت از راه دور ساخته شده از کارخانه تبدیل شد. این استانداردسازی دلیل اصلی تبدیل شدن خنک کننده مایع در مقیاس تجاری به جای باقی ماندن یک ابزار تخصصی برای آزمایشگاه های ملی است.

مقایسه انواع CDU در ردیف، در رک و کناری

واحدهای توزیع خنک کننده به طور کلی در سه فرمت فیزیکی فروخته می شوند و این انتخاب بر همه چیز از فضای کف تا کابل کشی و برنامه ریزی افزونگی تأثیر می گذارد.

واحدهای داخل رک برای مقاوم‌سازی جذاب هستند زیرا به کوچک‌ترین ردپای حلقه ثانویه نیاز دارند و می‌توان آنها را بدون دست زدن به بقیه ردیف به یک کابینت اضافه کرد، اما تعداد پمپ‌ها، فیلترها و مبدل‌های حرارتی را که نیاز به سرویس دوره‌ای در سرتاسر سالن دارند، چند برابر می‌کنند. واحدهای ردیفی نقطه وسطی را ایجاد می کنند که بسیاری از ارائه دهندگان کولوکیشن از آن حمایت می کنند زیرا یک خرابی واحد تنها بر تعداد کمی از کابینت ها تأثیر می گذارد نه کل غلاف، و معمولاً واحد را می توان از جلو کشیده و بدون ایجاد مزاحمت در قفسه های مجاور انجام داد.

واحدهای کناری و سطح اتاق در حال تبدیل شدن به انتخاب رایج‌تر برای خوشه‌های آموزشی هوش مصنوعی جدید هستند زیرا پمپاژ متمرکز و تبادل حرارتی تعداد قطعات متحرک در هر رک را کاهش می‌دهد و مناطق تشخیص نشت را ساده‌تر می‌کند، حتی اگر به یک لوله‌کشی حلقه ثانویه بزرگتر و متعادل کردن فشار دقیق‌تر در یک شبکه توزیع طولانی‌تر نیاز داشته باشد. اپراتورهایی که به سمت غلاف های آموزشی با چگالی بسیار بالا، اغلب در محدوده 100 کیلووات و بالاتر در هر رک حرکت می کنند، تمایل دارند به سمت این فرمت گرایش پیدا کنند، زیرا به تیم طراحی مکانیکی اجازه می دهد دسترسی تعمیر و نگهداری، قطعات یدکی و نظارت را به جای پخش آن در ده ها واحد در سطح کابینت در یک مکان متمرکز کند.

مایع به مایع در مقابل معماری CDU مایع به هوا

فراتر از فرمت فیزیکی، CDUها در نحوه دفع گرما نیز متفاوت هستند. یک CDU مایع به مایع، که پیکربندی رایج‌تر در ساختمان‌های جدید است، گرما را مستقیماً با یک آب سرد شده یا حلقه آب کندانسور از طریق مبدل حرارتی صفحه‌ای مبادله می‌کند. یک CDU مایع به هوا در عوض گرما را از طریق رادیاتور و مجموعه فن به هوای اتاق دفع می کند، به این معنی که اصلاً به اتصال آب تأسیسات نیاز ندارد.

مزایای مایع به مایع

این معماری به تراکم بسیار بالاتری می رسد زیرا آب گرمای بیشتری را در واحد جریان نسبت به هوا حمل می کند و حلقه ثانویه را به طور کامل از شرایط هوای اتاق جدا می کند که عملکرد را بسیار قابل پیش بینی تر می کند. این گزینه استاندارد برای هر تأسیساتی است که قبلاً یک کارخانه آب سرد یا یک حلقه خنک کننده خشک در ردیف قفسه موجود است.

مزایای مایع به هوا

این معماری در موقعیت‌های مقاوم‌سازی که اجرای لوله‌های آب سرد جدید به یک ردیف غیرعملی است، یا در مکان‌های لبه‌ای کوچک‌تر که اصلاً حلقه آب تأسیسات ندارند، مفید است. معاوضه این است که واحدهای مایع به هوا هنوز برای دفع نهایی گرما به دمای هوای اتاق وابسته هستند، بنابراین ظرفیت و کارایی آنها در اتاق های گرم تا حدودی کاهش می یابد و گرمای اضافی را به اتاق باز می گرداند که سیستم تهویه مطبوع اتاق باید آن را حذف کند.

جایی که یک واحد برق هیدرولیک DC در حلقه قرار می گیرد

برخی از سردرگمی هایی که خریداران با آن مواجه می شوند ناشی از مخلوط کردن واحدهای برق هیدرولیک ساخته شده برای ماشین آلات صنعتی با پکیج های پمپاژ داخل واحد توزیع خنک کننده است. الف واحد برق هیدرولیک DC در زمینه خنک‌کننده، به مجموعه فشرده پمپ-موتور-مخزن اطلاق می‌شود که با جریان مستقیم، معمولاً 24 ولت یا 48 ولت، کار می‌کند و گردش سیال را برای لغزش‌های خنک‌کننده مایع کوچک‌تر یا لبه‌های مستقر در جایی که بسته پمپ سه فاز کامل AC بزرگ یا در دسترس نیست، هدایت می‌کند.

ماژول‌های پمپ مبتنی بر DC اغلب در سه موقعیت نشان داده می‌شوند: کابینت‌های لبه مخابراتی که فقط نیروگاه‌های DC در محل دارند، مراکز داده کانتینری یا مدولار ساخته شده برای مکان‌های دور و بدون منبع تغذیه سه فاز پایدار، و مجموعه‌های پمپ آماده به کار اضافی که نیاز به حفظ سیال در گردش در طول انتقال لحظه‌ای برق AC دارند. در این موارد، واحد برق هیدرولیک DC به عنوان ماهیچه داخل CDU عمل می کند، مایع خنک کننده را از طریق منیفولد و صفحات سرد حرکت می دهد، در حالی که برد کنترل CDU موقعیت سوپاپ، اختلاط دور زدن و تنظیمات دما را مدیریت می کند.

یک CDU خوب طراحی شده که بر اساس معماری پمپ DC ساخته شده است، معمولاً شامل یک باتری کوچک یا بافر ابرخازن است، بنابراین پمپاژ حتی برای چند صد میلی ثانیه که یک سوئیچ انتقال خودکار برای جابجایی بین تغذیه‌های شهری طول می‌کشد متوقف نمی‌شود، زیرا حتی یک قطع کوتاه پمپ می‌تواند نقاط داغ موضعی را در صفحه سرد GPU با بارگذاری کامل ایجاد کند. اپراتورهای مخابراتی به طور خاص مدت‌هاست که برای تمام تجهیزات یک کابینت به نیروگاه‌های 48 ولت DC متکی بوده‌اند، و گسترش همان باس DC به پمپ خنک‌کننده، از نیاز به تغذیه AC جداگانه فقط برای اجرای سخت‌افزار خنک‌کننده جلوگیری می‌کند.

اندازه گیری یک واحد برق هیدرولیک DC برای یک اسکید خنک کننده

اندازه گیری از فیزیک اساسی مشابه هر انتخاب پمپ پیروی می کند: دبی مورد نیاز در برابر افت فشار سیستم، توان موتور مورد نیاز را تعیین می کند و سپس ولتاژ و جریان DC از آن رقم قدرت استخراج می شود. یک لغزش خنک کننده لبه کوچک که از یک قفسه تکی پشتیبانی می کند ممکن است فقط به پمپ DC با توان کمتر از 150 وات نیاز داشته باشد، در حالی که یک واحد سایدکار بزرگتر که در اطراف یک باس DC برای یک غلاف کامل ساخته شده است می تواند به مجموعه ای از پمپ ها و یک مخزن بسیار بزرگتر نیاز داشته باشد، در این مرحله بسیاری از اپراتورها ارزیابی می کنند که آیا معماری DC در مقایسه با پمپاژ AC سه فاز استاندارد هنوز منطقی است یا خیر.

ملاحظات قابلیت اطمینان ویژه ماژول های پمپ DC

از آنجایی که واحدهای برق هیدرولیک DC اغلب در سایت‌های لبه‌ای بدون سرنشین یا با کارکنان کم مستقر می‌شوند، افزونگی و تشخیص از راه دور حتی بیشتر از یک سالن داده پرسنل اهمیت دارد. به دنبال دو سر پمپ اضافی که یک مخزن مشترک دارند، نظارت بر کشش جریان که می تواند بلبرینگ موتور معیوب را قبل از از کار افتادن کامل علامت بزند، و کنترل کننده ای که می تواند وضعیت را از طریق یک رابط استاندارد گزارش دهد، حتی زمانی که سایت هیچ کارمند IT در محل برای بازرسی فیزیکی واحد ندارد.

اجزای اصلی در یک CDU مدرن

• مبدل حرارتی صفحه ای: گرما را بین حلقه های تاسیسات و فناوری بدون اختلاط سیال، معمولاً صفحات فولادی ضد زنگ یا تیتانیوم لحیم کاری شده، منتقل می کند.
• پمپ های اضافی: تقریباً همیشه در پیکربندی N 1 مستقر می شود، بنابراین خرابی تک پمپ باعث وقفه در خنک کننده نمی شود.
• فیلترهای ذرات درجه بندی شده برای گرفتن زباله ها تا 25 تا 50 میکرون قبل از رسیدن مایع به کانال های صفحه سرد است.
• شیرهای تعدیل کننده سه طرفه که سیال برگشتی را با سیال تامین کننده ترکیب می کنند تا بدون توجه به نوسانات آب تاسیسات، به دمای حلقه فناوری ثابت برسد.
• فلومتر و سنسورهای فشار دیفرانسیل در هر شاخه رک برای تشخیص زودهنگام انسداد.
• کابل تشخیص نشت یا سنسورهای نقطه ای که در پایین ترین نقطه محفظه و زیر اتصالات منیفولد قرار می گیرند.
• مخزن انبساط یا مثانه برای جذب انبساط حرارتی حلقه ثانویه مهر و موم شده.
• یک کنترل کننده با اتصال شبکه، معمولاً Modbus TCP یا SNMP، برای یکپارچه سازی با پشته نظارت مرکز داده.
• دریچه های جداسازی در دو طرف تاسیسات و حلقه های فناوری، بنابراین می توان دستگاه را بدون تخلیه کل ردیف سرویس یا تعویض کرد.
• یک پانل رابط محلی ماشین انسانی، معمولاً یک صفحه لمسی کوچک، برای تنظیم نقطه تنظیم در محل و بررسی هشدار.

هر یک از این مؤلفه‌ها نقش مشخصی در قابلیت اطمینان کلی دارند و نادیده گرفتن هر یک از آنها برای کاهش هزینه‌ها، بعداً به‌عنوان یک مشکل تعمیر و نگهداری یا خرابی ظاهر می‌شوند تا صرفه‌جویی اولیه. به ویژه شیرهای جداسازی اغلب در طرح‌های بودجه نادیده گرفته می‌شوند، و عدم وجود آنها یک تعویض معمول پمپ را به رویدادی تبدیل می‌کند که نیاز به تخلیه و پر کردن کل حلقه ثانویه ردیف دارد.

اندازه یک واحد توزیع خنک کننده به درستی

کوچک کردن یک CDU رایج‌ترین و گران‌ترین اشتباهی است که اپراتورها مرتکب می‌شوند، زیرا واحدی که روی کاغذ در بارگذاری طراحی کافی به نظر می‌رسد، اغلب نمی‌تواند با افزایش قدرت گذرا که خوشه‌های GPU مدرن در طول انفجارهای آموزشی تولید می‌کنند، مقابله کند. سه عدد بیشترین اهمیت را هنگام اندازه گیری دارند.

بار حرارتی کل در مقابل ظرفیت نامی

قدرت طراحی حرارتی هر جزء خنک‌شده با مایع را در ردیف اضافه کنید، سپس حاشیه ایمنی حداقل 20 درصد را برای ارتقاء قفسه‌های آتی اعمال کنید. واحدی که دقیقاً با بار امروزی رتبه بندی شده است، وقتی مشتری هجده ماه بعد یک شتاب دهنده با وات بالاتر را تعویض می کند، هیچ فضایی برای سرنشینان باقی نمی گذارد، و پس از این واقعیت، یک CDU پس از این واقعیت، بسیار مخرب تر از تعیین حاشیه اضافی از ابتدا است.

دمای رویکرد

این تفاوت دمایی بین آب تأسیسات ورودی به مبدل حرارتی و آب حلقه فناوری خروجی از آن است. دمای نزدیک تر، معمولاً 2 تا 3 درجه سانتیگراد در واحدهای با طراحی خوب، به این معنی است که CDU می تواند آب خنک تری را به تراشه ها برساند حتی زمانی که آب تأسیسات گرم است، که در آب و هوا یا فصولی که یک خنک کننده خشک نمی تواند آب بسیار سرد تولید کند، اهمیت زیادی دارد. در مقابل، دمای نزدیک‌تر، کارخانه تأسیسات را مجبور می‌کند برای جبران سردتر کار کند، که مصرف انرژی چیلر را در کل ساختمان افزایش می‌دهد.

نرخ جریان در هر رک

اکثر سازندگان صفحات سرد نرخ جریان مورد نیاز برای هر شتاب دهنده را مشخص می کنند که اغلب در محدوده 1 تا 3 لیتر در دقیقه برای هر GPU است. این را در تعداد شتاب‌دهنده‌های یک قفسه ضرب کنید، سپس تأیید کنید که منحنی پمپ رتبه‌ای CDU می‌تواند آن جریان را در برابر افت فشار منیفولد کامل، لوله‌ها و اتصالات قطع سریع حفظ کند، زیرا قطع سریع به تنهایی می‌تواند سهم معنی‌داری از کاهش فشار کل سیستم را به خود اختصاص دهد. معمولاً تیم‌ها پمپ‌ها را در مقابل افت فشار صفحه سرد اندازه می‌گیرند و فراموش می‌کنند که تلفات منیفولد و اتصالات را اضافه کنند، که پس از ساخته شدن کامل سیستم، جریان کمتر از حد انتظار نشان می‌دهد.

رفتار بار جزئی

یک خوشه به ندرت با توان نامی کامل به طور مداوم کار می کند. دوره‌های بی‌کار، شکاف‌های زمان‌بندی کار دسته‌ای و پنجره‌های تعمیر و نگهداری، همگی شرایط بار جزئی را ایجاد می‌کنند و یک CDU با پمپ‌های سرعت متغیر می‌تواند در طول این دوره‌ها برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی به جای کارکردن در جریان کامل بدون توجه به بار حرارتی واقعی، گاز را کاهش دهد. طرح‌های پمپ با سرعت ثابت مقدار قابل‌توجهی انرژی را در مقایسه با طرح‌های سرعت متغیر پس از در نظر گرفتن الگوهای استفاده در دنیای واقعی، هدر می‌دهند.

شیمی سیالات و نیازهای فیلتراسیون

سیال حلقه ثانویه فقط آب لوله کشی نیست. اکثر اپراتورها از آب دیونیزه با بسته بازدارنده خوردگی یا مخلوط پروپیلن گلیکول در مواقعی که حفاظت در برابر یخ زدگی در استقرار در فضای باز یا لبه مورد نیاز است استفاده می کنند. سیال تصفیه نشده یا ضعیف فیلتر شده علت اصلی شکست زودرس صفحه سرد است، زیرا رسوب و رشد بیولوژیکی قطر کانال داخلی را در طول زمان کاهش می دهد و مقاومت حرارتی بین تراشه و خنک کننده را افزایش می دهد.

اپراتورها معمولاً سیال حلقه ثانویه را به صورت سه ماهه برای pH، رسانایی و اکسیژن محلول آزمایش می کنند و بسیاری از فروشندگان CDU اکنون سنسورهای هدایت خطی را ادغام می کنند که قبل از اینکه سیال نیاز به تعویض داشته باشد، قبل از اینکه عملکرد خنک کننده را کاهش دهد، علامت گذاری می کنند. بر اساس دستورالعمل منتشر شده توسط سازندگان تجهیزات خنک کننده و تایید شده در داده های میدانی به اشتراک گذاشته شده توسط اپراتورهای colocation که دارای غلاف های متراکم GPU هستند، یک حلقه خوب با فیلتراسیون مداوم می تواند بین سه تا پنج سال بین جایگزینی کامل سیال اجرا شود.

انواع سیالات رایج مورد استفاده در حلقه های ثانویه

بهترین روش های فیلتراسیون

روش فیلتراسیون لایه ای در عمل بهترین کار را انجام می دهد: یک صافی درشت در ورودی CDU برای گرفتن زباله های بزرگ، یک فیلتر ذرات ریزتر با درجه بندی 25 تا 50 میکرون که قبل از رسیدن سیال به منیفولد قرار گرفته است، و یک حلقه فیلتراسیون بای پس که به طور مداوم یک جریان جانبی کوچک از سیال را حتی در زمانی که حلقه اصلی در حال کار است، صیقل می دهد. این رویکرد لایه‌ای بیشترین آلودگی را قبل از رسیدن به صفحه سرد می‌گیرد، جایی که کانال‌های داخلی محکم حتی ذرات کوچک را به خطر انسداد واقعی تبدیل می‌کند.

مدل‌های افزونگی برای استقرار CDU

افزونگی پمپ در داخل یک شاسی CDU یک ملاحظات جداگانه از افزونگی سطح واحد در یک ردیف است، و اکثر مشخصات اکنون به پمپ‌های داخلی دوگانه و حداقل واحد N 1 برای هرگونه استقرار محاسباتی درآمدزا نیاز دارند. این تمایز اهمیت دارد زیرا افزونگی پمپ داخلی در برابر خرابی یک پمپ محافظت می کند در حالی که خود CDU به کار خود ادامه می دهد، در حالی که افزونگی در سطح واحد در برابر خرابی کل CDU از جمله مبدل حرارتی، کنترل کننده یا قطار سوپاپ محافظت می کند.

معماری 2N، که در آن هر ردیف دارای یک CDU کاملاً تکراری و یک مسیر لوله‌کشی مستقل است، انعطاف‌پذیرترین است، اما هزینه سرمایه برای لایه توزیع خنک‌کننده را نیز تقریباً دو برابر می‌کند، بنابراین تمایل دارد برای تأسیساتی که حتی یک وقفه کوتاه خنک‌کننده باعث از دست رفتن غیرقابل قبول یک کار آموزشی طولانی مدت یا حجم کاری تولید شود، رزرو شود.

نظارت، کنترل، و یکپارچه سازی با سیستم های مدیریت ساختمان

یک CDU مدرن به همان اندازه که یک دستگاه مکانیکی است منبع داده است. هر واحدی که ارزش استقرار امروز را دارد، نرخ جریان، دمای عرضه و برگشت را در هر دو حلقه، فشار دیفرانسیل، سرعت پمپ و جریان جریان، وضعیت فیلتر و وضعیت نشتی را به یک پلت فرم نظارت مرکزی گزارش می‌کند. این تله متری به نرم افزار مدیریت زیرساخت مرکز داده مرکز تغذیه می شود، جایی که اپراتورها می توانند عملکرد خنک کننده را مستقیماً با بار فناوری اطلاعات مرتبط کنند.

آستانه های هشدار ارزش پیکربندی را دارند

فراتر از آلارم‌های ساده دمای بالا و پایین، امکاناتی که به خوبی کار می‌کنند، آلارم‌های نرخ تغییر را پیکربندی می‌کنند که قبل از عبور از یک آستانه مطلق، یک حرکت آهسته به سمت یک مشکل را می‌گیرند. برای مثال، نرخ جریانی که به تدریج در طی چند هفته کاهش می‌یابد، اغلب به فیلتر نزدیک به ظرفیت آن مدت‌ها قبل از اینکه زنگ هشدار شدید جریان کم را راه‌اندازی کند، سیگنال می‌دهد و دریافت زودهنگام این روند، از تغییر برنامه‌ریزی نشده فیلتر در طول یک دوره بار بالا جلوگیری می‌کند.

ادغام با داده های بار IT

امکاناتی که تله‌متری CDU را مستقیماً به داده‌های مصرف انرژی سرور متصل می‌کنند، می‌توانند مدل‌های پیش‌بینی‌کننده‌ای بسازند که تقاضای خنک‌کننده را قبل از حجم کاری برنامه‌ریزی‌شده پیش‌بینی می‌کنند، نه اینکه فقط پس از افزایش دما واکنش نشان دهند. این امر به ویژه برای خوشه‌های آموزشی هوش مصنوعی بسیار ارزشمند است، جایی که با جابجایی یک کار بین فازهای سنگین محاسباتی و ارتباطی، جذب نیرو می‌تواند به طور چشمگیری در عرض چند ثانیه تغییر کند، و یک حلقه کنترلی CDU که می‌تواند این نوسان‌ها را پیش‌بینی کند، عملکرد قابل‌اندازه‌گیری بهتری نسبت به حلقه‌ای دارد که فقط پس از آن به دما واکنش نشان می‌دهد.

بهره وری انرژی و تأثیر آن بر کل مصرف برق تاسیسات

از آنجایی که خنک‌کننده مایع گرما را کارآمدتر از هوا منتقل می‌کند، امکاناتی که بار IT معنی‌دار را روی قفسه‌های سرویس‌دهی شده با CDU منتقل می‌کنند، به طور کلی بهبود قابل‌اندازه‌گیری در اثربخشی کلی مصرف برق تأسیسات مشاهده می‌کنند، زیرا نیروگاه مکانیکی انرژی کمتری را در حرکت هوا صرف می‌کند و مقدار بیشتری از کل انرژی مصرفی مستقیماً به سمت محاسبات می‌رود. پمپ‌های با سرعت متغیر در داخل CDU، مصرف انرژی انگلی را تنها با پمپاژ جریانی به اندازه‌ای که بار حرارتی فعلی واقعاً نیاز دارد، به جای اجرای سرعت ثابت بدون توجه به بار، کاهش می‌دهد.

امکاناتی که CDU ها را با یک خنک کننده خشک یا حلقه خنک کننده آزاد جفت می کنند می توانند تعداد ساعاتی را در سال افزایش دهند که در طی آنها اصلاً به چیلر مکانیکی نیاز نیست، زیرا کنترل دمای نزدیک CDU امکان خنک سازی مفید را حتی از آب نسبتاً گرم تأسیسات فراهم می کند. بر اساس مطالعات موردی منتشر شده توسط سازندگان تجهیزات خنک‌کننده و محققان بهره‌وری مراکز داده دانشگاهی، اپراتورها در آب‌وهوای سردتر، افزایش معنی‌دار ساعات خنک‌سازی رایگان را با ترکیب یک CDU با دمای پایین با یک استراتژی کنترل خنک‌کننده خشک به خوبی تنظیم کرده‌اند.

اشتباهات رایج نصب و راه اندازی

1. رد شدن از آزمایش فشار نیتروژن روی حلقه ثانویه قبل از پر کردن آن با مایع خنک‌کننده، که اجازه می‌دهد تا زمانی که حلقه فعال شود، نشت‌های کوچک تشخیص داده نشود.
2. عدم شستشوی کامل لوله‌های جدید، باقی ماندن زباله‌های تولیدی که بعداً کانال‌های صفحه سرد را مسدود می‌کند.
3. قرار دادن سنسورهای نشتی فقط در سطح کف و نقاط چکه از دست رفته در اتصالات منیفولد بالای سر.
4. کوچک کردن مخزن انبساط، که باعث افزایش فشار در هنگام گرم شدن حلقه تحت بار محاسباتی کامل می شود.
5. عدم تایید عملکرد منحنی پمپ در برابر افت فشار ساخته شده، به جای افت طراحی نظری.
6. اتصال اتصالات قطع سریع در جهت اشتباه، که می تواند جریان را محدود کند یا از آب بندی مناسب خشکی جلوگیری کند.
7. نادیده گرفتن الزامات اتصال و اتصال به زمین در لوله های فلزی، که می تواند در طول زمان منجر به خوردگی گالوانیکی در اتصالات فلزی غیر مشابه شود.
8. عدم مستندسازی جریان پایه و خوانش فشار در هنگام راه اندازی، که تشخیص انحراف تدریجی عملکرد را بعداً دشوارتر می کند.

برنامه نگهداری مداوم برای یک CDU سالم

عیب یابی مشکلات رایج عملکرد CDU

کاهش نرخ جریان در طول زمان

کاهش تدریجی نرخ جریان تقریباً همیشه به نزدیک شدن ظرفیت فیلتر یا ایجاد مقیاس اولیه در جایی در حلقه اشاره دارد. بررسی فشار دیفرانسیل در داخل محفظه فیلتر معمولاً سریعترین راه برای تأیید علت قبل از برنامه ریزی برای تعویض فیلتر است.

افزایش رویکرد دما

اگر شکاف بین دمای تامین تاسیسات و دمای تامین حلقه تکنولوژی بیشتر از رویکرد رتبه‌بندی واحد رشد کند، صفحات مبدل حرارتی احتمالا در سمت تاسیسات یا تکنولوژی رسوب می‌کنند، یا جریان تاسیسات به واحد به دلیل بسته بودن سوپاپ در جای دیگری در ردیف کاهش یافته است.

هشدارهای نشت متناوب

هشدارهای نشتی مزاحم اغلب به دلیل ایجاد تراکم در خطوط تامین سرد در یک اتاق مرطوب به جای نشت مایع واقعی ایجاد می شود. عایق بندی لوله های در معرض سرما و تأیید کنترل رطوبت اتاق معمولاً این مشکل را بدون نیاز به باز کردن حلقه حل می کند.

دوچرخه سواری غیرمنتظره پمپ

پمپ‌هایی که به‌جای کارکردن پیوسته با سرعت کنترل‌شده، به‌سرعت روشن و خاموش می‌شوند، معمولاً نشان‌دهنده یک مخزن انبساط کوچک یا یک محفظه هوا است که در حلقه محبوس شده است که باعث می‌شود فشار فراتر از باند نقطه تنظیم کنترل‌کننده نوسان کند.

CDU ها و خنک کننده غوطه وری با هم کار می کنند

مخازن خنک کننده غوطه وری، جایی که کل سرورها در یک سیال دی الکتریک غوطه ور هستند، هنوز به راهی برای دفع گرمای جذب شده سیال نیاز دارند و معمولاً از واحد توزیع خنک کننده دقیقاً برای این منظور استفاده می شود. در این پیکربندی، حلقه ثانویه CDU سیال دی الکتریک را از طریق مبدل حرارتی متصل به مخزن به جای صفحات سرد به گردش در می آورد، در حالی که حلقه اولیه همچنان به همان روشی که برای استقرار صفحه سرد انجام می شود، به منبع آب تاسیسات متصل می شود.

تفاوت طراحی اصلی این است که سیالات دی الکتریک معمولاً رسانایی حرارتی کمتر و ویسکوزیته بالاتری نسبت به آب دارند، بنابراین پمپ ها و مبدل های حرارتی با اندازه حلقه صفحه سرد مبتنی بر آب برای حلقه غوطه وری مناسب نیستند و فروشندگان معمولاً خطوط مدل CDU جداگانه ای را ارائه می دهند که به طور خاص برای خواص سیال دی الکتریک تنظیم شده اند.

عوامل هزینه فراتر از قیمت خرید واحد

قیمت برچسب واحد توزیع خنک کننده تنها یک قسمت از کل هزینه استقرار است. لوله کشی، منیفولدها، اتصالات قطع سریع، عایق، سینی های مهار نشت و نیروی کار راه اندازی اغلب به سهم مشابه یا بزرگتری از کل هزینه ها اضافه می شود، به ویژه در پروژه های مقاوم سازی که در آن مسیرهای طبقه مرتفع یا بالای سر موجود با در نظر گرفتن لوله کشی مایع طراحی نشده اند. هزینه‌های جاری شامل تعویض سیال، مواد مصرفی فیلتر و برقی است که خود پمپ‌ها می‌کشند، که کسری کوچک از کل توان تاسیسات است، اما همچنان ارزش گنجاندن در بودجه‌های عملیاتی بلندمدت را دارد.

تأسیساتی که برای ساخت‌های چند فازی برنامه‌ریزی می‌کنند، اغلب نصب یک CDU سایدکار بزرگتر با فضای سر برای فازهای آینده را مقرون به صرفه‌تر از نصب چندین واحد کوچکتر پشت سر هم می‌دانند، زیرا لوله‌کشی و راه‌اندازی نیروی کار با تعداد رویدادهای نصب جداگانه بیشتر از اندازه فیزیکی یک واحد واحد است.

جایی که بازار در حال حرکت است

پذیرش خنک کننده مایع به سرعت از یک ابزار محاسباتی با کارایی بالا به یک نیاز اصلی برای آموزش هوش مصنوعی و زیرساخت استنتاج تبدیل شده است، که مستقیماً توسط ارقام قدرت طراحی حرارتی شتاب دهنده هدایت می شود که اکنون به طور منظم از 700 تا 1000 وات در هر تراشه فراتر می رود. این تغییر، فروشندگان واحد توزیع خنک‌کننده را به سمت واحدهای کناری بزرگ‌تر و در سطح اتاق، دمای نزدیک‌تر و معماری‌های پمپ، از جمله ماژول‌های مبتنی بر DC، سوق داده است که می‌توانند به راحتی با باتری و زیرساخت برق در محل برای کارکرد مداوم در طول انتقال قدرت ادغام شوند.

تأسیساتی که تا سه سال پیش در مورد خنک‌کننده هوا استاندارد شده بودند، اکنون اتاق‌های مکانیکی را به‌طور خاص برای میزبانی ردیف‌های ردیفی از CDU‌ها مقاوم‌سازی می‌کنند، و فضای طبقه که زمانی برای کنترل‌کننده‌های هوای اتاق رایانه اختصاص داده شده بود، به طور فزاینده‌ای به زیرساخت خنک‌کننده مایع اختصاص می‌یابد. فروشندگان همچنین روی رابط‌های منیفولد استانداردتر و اتصال سریع‌تر همگرا می‌شوند، که هر بار که یک نسل سرور جدید معرفی می‌شود، بار مهندسی سفارشی را کاهش می‌دهد و ترکیب سخت‌افزار چند تولیدکننده را در یک ردیف خنک‌کننده مایع برای اپراتورها آسان‌تر می‌کند.