جدول محتوا
سیستم‌های خنک سازی که به طور مستقیم اجزایی را هدف قرار می‌دهند که مرکز تولید گرما هستند و می‌توانند گرما را به شکل موثرتری دفع کنند. به همین دلیل، خنک سازی مستقیم تراشه به یک استراتژی خنک سازی جذاب در مراکز داده تبدیل شده است.
در حالی که خنک سازی مستقیم تراشه می‌تواند داغ‌ترین اجزای سرورها مانند سرور های hp را هدف قرار دهد، با این حال هزینه بالا و خطر خرابی سیستم خنک‌کننده به این معناست که این روش همیشه بهترین راه‌حل نیست.
برای آشنایی با مفهوم خنک سازی صفحه سرد مستقیم تراشه، نحوه عملکرد آن، و اینکه چرا ممکن است این روش برای خنک سازی سرورهای مرکز داده یا دیتاسنترشما مناسب یا نامناسب باشد؛ لطفا به مطالعه ادامه مطلب بپردازید.
خنک سازی صفحه سرد مستقیم تراشه چیست؟
خنک سازی صفحه سرد مستقیم تراشه به معنای گردش مایع خنک‌کننده از طریق یک صفحه (“صفحه سرد”) است که به طور مستقیم با منابع اصلی گرما مانند CPUها در تماس است. این مایع گرما را از اجزا جذب کرده و به طور موثری تجهیزات را خنک می‌کند.
از آنجا که خنک سازی مستقیم تراشه به سیستم‌های خنک‌کننده اجازه می‌دهد تا به بخش‌هایی از تجهیزات IT که بیشترین گرما را تولید می‌کنند تمرکز کنند، این روش سریع‌تر و کارآمدتر از پیشگیری از داغ شدن بیش از حد سیستم‌ها است.
خنک سازی مستقیم تراشه چگونه کار می‌کند؟
سیستم‌های خنک سازی مستقیم تراشه به چندین مؤلفه نیاز دارند:
- یک مایع خنک‌کننده که معمولاً یک سیال دی‌الکتریک مهندسی‌شده برای خنک سازی مستقیم تراشه است.
- یک صفحه که مایع بتواند از آن عبور کند.
- یک پمپ یا گردش‌دهنده که مایع را به حرکت درآورد.
- یک ماده رابط حرارتی که به انتقال گرما از منبع به صفحه سرد کمک می‌کند.
این مؤلفه‌ها به شکلی نسبتاً ساده کار می‌کنند: گرما از CPU یا منبع گرمایی دیگر به صفحه سرد منتقل شده و سپس توسط مایع در حال گردش حمل می‌شود.
مزایای خنک سازی مستقیم تراشه
مزیت اصلی خنک سازی مستقیم تراشه این است که گرما را سریع‌تر و با مصرف انرژی کمتر نسبت به سیستم‌های خنک‌کننده سنتی که در طراحی مراکز داده استفاده می‌شوند (مانند سیستم‌هایی که هوای سرد را از طریق رک‌های سرور به گردش درمی‌آورند) از بین می‌برد.
در سیستم‌های خنک‌کننده هوا، هوای سرد به طور کلی بر روی یک آرایه کامل از تجهیزات دمیده می‌شود. بخش زیادی از این هوا از روی اجزایی مانند رابط‌های شبکه و بخش‌های پیرامونی مادربرد عبور می‌کند که منابع اصلی تولید گرما نیستند. این به معنای هدر رفتن هوای خنک است.
در مقابل، سیستم‌های خنک سازی مستقیم تراشه می‌توانند اجزای خاصی که گرما تولید می‌کنند را به دقت هدف قرار دهند. در نتیجه، این سیستم‌ها می‌توانند گرمای بیشتری را با انرژی کمتر دفع کنند، که از نظر پایداری (به دلیل کاهش مصرف انرژی و کاهش تولید کربن مرکز داده) و همچنین از نظر قابلیت اطمینان مزیت محسوب می‌شود. هرچه سیستم‌ها در دفع گرما بهتر عمل کنند، خطر خرابی IT به دلیل داغ شدن بیش از حد کمتر می‌شود.
چالش‌های خنک سازی مستقیم تراشه
اگرچه خنک سازی مستقیم تراشه مزایای زیادی دارد، اما این فناوری با چالش‌ها و محدودیت‌هایی نیز مواجه است:
- هزینه: سیستم‌های خنک سازی هوا تقریباً همیشه هزینه‌های پیاده‌سازی و نگهداری کمتری نسبت به سیستم‌های خنک سازی مستقیم تراشه دارند، زیرا این سیستم‌ها به مؤلفه‌های پیچیده و گران‌تری نیاز دارند.
- خطر نشت: مایعات داخل سیستم‌های خنک سازی مستقیم تراشه می‌توانند نشت کنند. نشت معمولاً تهدید بزرگی برای تجهیزات IT محسوب نمی‌شود زیرا این مایعات رسانا نیستند، اما باعث خرابی سیستم‌های خنک‌کننده و در نتیجه داغ شدن بیش از حد می‌شود. اپراتورهای مراکز داده که نگران خطرات نشت هستند ممکن است به سراغ خنک سازی غوطه‌ور بروند که کمتر در معرض نشت است زیرا مایع در صفحات کوچک و شکننده نگهداری نمی‌شود.
- تاثیرات زیست‌محیطی: مایعاتی که در سیستم‌های خنک سازی مستقیم تراشه جریان دارند اغلب دوستدار محیط زیست نیستند، که به معنای خطرات آلودگی مرتبط با این سیستم‌ها است.
- اجزای خنک نشده: از آنجا که سیستم‌های خنک سازی مستقیم تراشه فقط منابع اصلی گرما را خنک می‌کنند، خطر داغ شدن سایر بخش‌های سرور مانند دیسک‌های سخت وجود دارد. این یکی دیگر از دلایلی است که برخی از اپراتورهای مراکز داده به سراغ خنک سازی غوطه‌ور می‌روند که تمام بخش‌های یک سیستم را خنک می‌کند.
اگر نگران هزینه‌های اولیه هستید، سیستم خنک‌کننده هوای سنتی گزینه بهتری نسبت به خنک سازی مستقیم تراشه است. البته توجه داشته باشید که در بلندمدت، خنک سازی مستقیم تراشه می‌تواند به دلیل مصرف انرژی کمتر، از نظر هزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه‌تر از خنک سازی هوا باشد. همچنین، سیستم‌های خنک سازی هوا در معرض خطرات نشت قرار ندارند.
در همین حال، خنک سازی غوطه‌ور به طور کلی کم‌خطرتر است، هرچند معمولاً هزینه پیاده‌سازی بیشتری نسبت به خنک سازی مستقیم تراشه دارد. با این حال، برای زیرساخت‌های بزرگ (یعنی آنهایی که شامل صدها یا هزاران سرور هستند)، خنک سازی غوطه‌ور ممکن است از نظر هزینه نصب تقریباً برابر یا حتی ارزان‌تر از خنک سازی مستقیم تراشه باشد، که برای تنظیمات کوچک‌تر مناسب‌تر است.
کجا می‌توانید راه‌حل‌های خنک سازی مستقیم تراشه پیدا کنید؟
خنک سازی مستقیم تراشه وارد مرحله اصلی شده و یکی از اجزای اصلی بازار در حال رشد خنک سازی مایع مراکز داده است که شامل سیستم‌های خنک سازی غوطه‌ور نیز می‌شود. تعداد زیادی از فروشندگان—شامل برخی از استارتاپ‌هایی که قبلاً پوشش داده‌ایم—اکنون راه‌حل‌هایی در این دسته ارائه می‌دهند.
با این حال، از آنجا که سیستم‌های خنک سازی صفحه سرد مستقیم تراشه باید برای انواع خاصی از تجهیزات که از آنها پشتیبانی می‌کنند سفارشی شوند، نمی‌توانید این نوع راه‌حل را به صورت آماده خریداری کنید. شما باید با فروشنده‌ای کار کنید که بتواند سیستمی را بر اساس مرکز داده و سرورهای خاص شما طراحی کند.
نتیجه‌گیری
خنک سازی مستقیم به تراشه به عنوان یک روش کارآمد و پیشرفته برای مدیریت گرمای مراکز داده مطرح شده است. این فناوری به دلیل توانایی در هدف قرار دادن منابع اصلی گرما و کاهش مصرف انرژی، می‌تواند به بهبود کارایی و پایداری مراکز داده کمک کند. با این حال، هزینه‌های اولیه بالا، خطرات نشت و مسائل زیست‌محیطی از جمله چالش‌های این روش هستند.
برای مراکز داده کوچک‌تر که نیاز به خنک سازی متمرکز دارند، خنک سازی مستقیم تراشه می‌تواند گزینه مناسبی باشد. اما برای زیرساخت‌های بزرگ یا اپراتورهایی که به دنبال راه‌حل‌های کم‌خطرتر هستند، خنک سازی غوطه‌ور یا سیستم‌های هوای سنتی ممکن است انتخاب بهتری باشند. در نهایت، انتخاب بهترین سیستم خنک سازی بستگی به نیازهای خاص، بودجه و اولویت‌های محیط زیستی هر مرکز داده دارد.
