データセンターの冷却方法とサーマルリサイクル

現在、データセンターは大量のエネルギーを使用し、周囲の環境に影響を与える熱を発生します。この問題を解決するには、世界中の科学者が最も創造的な方法を見つけ、物理法則の範囲内で適切な方法を見つけなければなりません。これは、建物全体とその周囲のエリアにマクロレベルで影響を与えます。同時に、プロセッサーやプロセッサー内部に至るまでのミクロレベルでの可能性も広げます。

空冷は、各世代のテクノロジーによってもたらされる大きな課題に対処するために発展してきましたが、コンピューティングの次の段階に適応するという課題に直面しています。 IT 需要の増大に伴い、空冷技術では徐々に需要に対応できなくなり、プロセッサ レベルの電力増加に対応するには液体技術を導入する必要があります。チップレベルの液体冷却が唯一の液体オプションではなく、CPU と GPU だけでなく、ラック上のすべてのコンポーネントを非導電性液体で覆う浸漬冷却も依然としてオプションです。

IT システムで使用されるエネルギーはすべて熱になります。熱は避けられない生産物であり、貴重品です。コンピューティングが副産物として提供されている一方で、データセンターが熱源と見なされたらどうなるでしょうか?このソリューションは熱の再利用を実現し、データセンターが近隣に温風と温水を供給する地域暖房システムの可能性をもたらします。

次世代のチップ技術がデータセンターに導入されるにつれて、熱放散の問題は悪化するばかりです。今後の CPU と GPU の暖房特性をよりよく理解するには、小型オイル ヒーターに電力を供給するには 750 W の電力で十分で、通常の部屋を冬の間ずっと暖かく快適に保ちます。各ラック サーバーには 8 750W の GPU が搭載されており、各クラスターには 14 ～ 42 台のサーバーがあり、各クラスターには約 340 個のヒーターがあります。一般的なデータセンターでは、効果的な冷却ソリューションがなければ崩壊の危険に直面します。

データセンターは長年にわたって廃熱を供給してきました。しかし、実際にうまく使用できたものはほとんどありません。データセンターは、サーバーを継続的に稼働させ続けるため、予測可能な熱供給を提供します。しかし、この種の熱は運ぶのが難しいです。したがって、ほとんどのデータセンターは熱を大気中に放出します。場合によっては、パイプライン ネットワークを通じて地元の家庭や企業に熱を供給する地域暖房ネットワークが存在します。