Qual a melhor solução para data center Consumo de energia
Entre 2016 e 2020, o poder computacional da China cresceu em média 42% ao ano, com o poder computacional total em 2020 atingindo 135EFlops e ainda mantendo uma taxa de crescimento de alta velocidade de 55%. Embora o poder da computação esteja crescendo rapidamente, também trouxe novos problemas. À medida que a carga computacional aumenta, o consumo de energia resultante também aumenta. Tomando como exemplo o grande modelo GPT pré-treinado mais conhecido do mundo-3, um único treinamento requer uma enorme quantidade de poder de computação, aproximadamente 190.000 quilowatts-hora de eletricidade e produz 850.000 toneladas de dióxido de carbono. Não é exagero descrevê-lo como um “monstro consumidor de eletricidade”.
A PUE, também conhecida como eficiência de utilização de energia, é usada para medir a proporção entre toda a energia consumida por um data center e a energia consumida pelas cargas de TI. É considerado um importante indicador para avaliar a eficiência energética de um data center. Quanto mais próximo o valor PUE estiver de 1, menos energia será consumida por equipamentos não informáticos e maior será o nível de eficiência energética do data center. Atualmente, o valor médio da PUE dos grandes data centers na China é de 1,55, e o valor médio da PUE dos ultragrandes data centers é de apenas 1,46.
Diante da oportunidade de remodelar o cenário industrial com poder computacional, os data centers já são uma necessidade inevitável. As poucas opções são melhorar a eficiência do poder de computação e reduzir o consumo de energia. A possibilidade de encontrar novas soluções de resfriamento tornou-se gradualmente um tópico que o upstream e o downstream da indústria de computação devem abordar. O esquema de resfriamento tradicional depende principalmente do resfriamento a ar, que usa o ar como refrigerante para transferir o calor emitido pela placa-mãe do servidor, CPU, etc. para o módulo do dissipador de calor e, em seguida, usa ventiladores ou resfriamento do ar condicionado para dissipar o calor. Esta é também a principal razão pela qual o sistema de refrigeração consome quase metade da energia do data center.
Quando o valor PUE foi estritamente limitado e a computação verde gradualmente se tornou popular, a tecnologia de “resfriamento líquido” que vinha sendo testada desde a década de 1980 rapidamente se tornou um novo foco nas indústrias upstream e downstream. Na verdade, o princípio da tecnologia de “resfriamento líquido” não é complicado. Simplificando, ele usa líquidos de resfriamento de isolamento com baixo ponto de ebulição, como óleo mineral e líquido fluorado como refrigerantes, e por meio da troca de calor, o calor do servidor é descarregado, evoluindo para vários esquemas de resfriamento, como placa fria, spray e imersão.
O resfriamento a ar possui processos complexos, alta resistência térmica total e baixa eficiência de transferência de calor, o que restringe bastante a densidade de potência computacional dos data centers e muitas vezes gera ruído significativo. A tecnologia de refrigeração líquida não só economiza energia e consumo, mas também reduz o ruído e economiza espaço. O consumo de energia necessário para a dissipação de calor é reduzido em mais de 90% em comparação com soluções tradicionais.
Pode-se observar que o surgimento e a aplicação da tecnologia de refrigeração líquida resolveram em grande parte os problemas de cálculo e dissipação de calor. No entanto, tal como muitas novas tecnologias, as soluções de refrigeração líquida também apresentam deficiências: elevados custos de produção, requisitos rigorosos para o ambiente da sala de computadores do centro de dados e elevados custos de renovação; A refrigeração líquida é sem dúvida a melhor escolha entre vários esquemas de dissipação de calor, mas também precisa considerar as limitações de fatores práticos.
