Una descripción general del desarrollo de los sistemas de refrigeración de servidores

Bomba de enfriamiento de servidor, fabricante de bomba de enfriamiento de servidor de alta densidad

Con el desarrollo continuo de la tecnología informática, el aumento de la escala y la densidad de los centros de datos, y el aumento de la potencia y la integración de los servidores, los sistemas de refrigeración de servidores han pasado por un proceso de desarrollo de inexistentes a tradicionales y nuevos.

Inicialmente, los centros de datos utilizaban métodos sin aire acondicionado y ventilación natural para enfriar los servidores, pero a medida que aumentaba la densidad de potencia y los requisitos de disipación de calor, la refrigeración por aire comenzó a fallar. En este punto, la tecnología de refrigeración líquida comenzó a aplicarse y se convirtió gradualmente en un método más eficiente y fiable de refrigeración de servidores. Hoy en día, la tecnología de refrigeración líquida se ha utilizado en grandes centros de datos, convirtiéndose en el método principal de refrigeración de servidores.

Este artículo se centrará en la historia de los sistemas de refrigeración de servidores.

1. Información sobre los sistemas de refrigeración de servidores

A. ¿Qué es un sistema de refrigeración de servidor?

Un sistema de refrigeración líquida de servidor es un sistema que hace circular refrigerante a través de los componentes del servidor para absorber el calor y transferirlo al equipo de refrigeración. El principio es transferir y disipar el calor generado por el servidor a través del refrigerante líquido, para lograr el efecto de enfriamiento del servidor. El sistema de refrigeración líquida del servidor generalmente consta de enfriadores líquidos, enfriadores, tuberías de refrigeración líquida y bombas de refrigeración líquida, etc.

Bomba de enfriamiento del servidor

Refrigerante líquido: generalmente con alta capacidad calorífica, alta conductividad térmica, baja viscosidad, líquido no tóxico y no inflamable, como agua, aceite, freón, etc.

Refrigeradores: se refieren principalmente a radiadores, cabezales de refrigeración por agua, etc. La función del radiador es intercambiar calor entre el líquido refrigerante y el aire exterior, disipando el calor. El cabezal de refrigeración por agua transfiere principalmente el calor de los componentes del servidor al radiador a través del flujo del refrigerante líquido.

Tubería de refrigeración líquida: tubería que transfiere refrigerante líquido desde el enfriador de líquido al radiador. Generalmente está hecho de material de alta resistencia y resistente a la corrosión.

Bomba de refrigeración líquida: se utiliza para impulsar la circulación de refrigerante líquido en la tubería de refrigeración líquida para garantizar el efecto de intercambio de calor del radiador. La bomba de refrigeración del servidor es uno de los componentes clave del sistema de refrigeración líquida del servidor. Su función es transferir el refrigerante líquido desde el área de baja temperatura al área de alta temperatura a través de la rotación del impulsor, formando un proceso de flujo circulante. La bomba cumple la función de soportar la presión y aumentar el flujo en el sistema de refrigeración líquida, pero también tiene un estado de funcionamiento estable y alta eficiencia para lograr un efecto de refrigeración efectivo.

B. ¿Por qué necesita sistemas de refrigeración para servidores?

El equipo del servidor generará mucho calor cuando esté funcionando durante mucho tiempo. Si el calor no se puede disipar a tiempo, la temperatura del equipo será demasiado alta, la eficiencia de trabajo y la vida útil del equipo se reducirán e incluso el equipo fallará. Para garantizar el funcionamiento normal del centro de datos, se debe utilizar un sistema de enfriamiento adecuado para reducir la temperatura del equipo del servidor.

2. Sistema de enfriamiento del servidor temprano

A. Décadas de 1950 a 1970: sin aire acondicionado, sistema de enfriamiento con ventilación natural

En la era anterior a la popularización de las computadoras, el problema de disipación de calor de los centros de datos no era prominente debido a la pequeña cantidad de dispositivos. La mayoría utilizaba ventilación natural o simples ventiladores para disipar el calor.

B. Década de 1980: Aparece el aire acondicionado y se empiezan a utilizar los armarios

Con la popularización de las computadoras y el aumento de la cantidad de equipos, la forma tradicional de disipación de calor falla gradualmente y el centro de datos comenzó a usar un sistema de aire acondicionado para controlar la temperatura. En este momento, el uso de gabinetes se convierte en una tendencia común, el flujo de aire es más razonable y se mejora la eficiencia de disipación de calor.

C. Década de 1990: la densidad de potencia aumenta y la refrigeración por aire comienza a fallar

Con la mejora continua del rendimiento de la computadora, la densidad de potencia de los equipos también es cada vez mayor, el método tradicional de enfriamiento por aire ha sido difícil de satisfacer la demanda, la búsqueda de un nuevo método de disipación de calor se ha convertido en un problema clave en la industria del centro de datos. La baja eficiencia de disipación de calor, el alto consumo de energía y la alta tasa de fallas de los servidores también se han convertido en puntos débiles para la industria del centro de datos.

3.Nuevos métodos de enfriamiento del servidor

A. Principios de la década de 2000: comenzó a aplicarse la tecnología de refrigeración líquida

La tecnología de refrigeración líquida está atrayendo cada vez más la atención debido a su alta eficiencia y bajo consumo de energía. La primera tecnología de refrigeración líquida utilizaba principalmente la ventaja de la transferencia de calor líquido para mejorar la eficiencia de disipación de calor del servidor. En 2003, por ejemplo, IBM introdujo un servidor basado en tecnología de refrigeración por agua que reemplazó a los ventiladores dirigiendo el agua hacia los radiadores.

B. Década de 2010: la tecnología de refrigeración líquida sigue mejorando y su ámbito de aplicación se amplía gradualmente

Con el avance continuo de la tecnología, la gama de aplicaciones de la tecnología de refrigeración líquida sigue ampliándose.

Por ejemplo, INTEL introdujo una tecnología llamada "Zona térmica" en 2012, que mejora la eficiencia de disipación de calor y reduce el consumo de energía al conectar directamente el disipador de calor al chip. Además, la tecnología de refrigeración líquida también se utiliza en campos informáticos de alto rendimiento, como las supercomputadoras, para mejorar el rendimiento y la estabilidad de las computadoras.

En 2014, uno de los operadores de centros de datos más grandes del mundo, el centro de datos de Google en Finlandia, utilizó una tecnología llamada "Refrigeración totalmente líquida", lo que significa que todos los servidores están sumergidos en líquido, por lo que el calor se transfiere al líquido, que se disipa. por un intercambiador de calor externo.

Microsoft también está utilizando un sistema de refrigeración líquida llamado "Módulo líquido" en su centro de datos en Dublín, Irlanda, para reducir el consumo de energía y mejorar el rendimiento del servidor.

La aplicación de tecnología de refrigeración líquida no solo puede mejorar la eficiencia de disipación de calor, sino también reducir el consumo de energía y las emisiones de carbono de los centros de datos. Según las estadísticas, el consumo de energía y las emisiones de carbono de los centros de datos que utilizan tecnología de refrigeración líquida pueden reducirse en más de un 40 % y un 90 %, respectivamente. Por lo tanto, la tecnología de refrigeración líquida se considera una de las direcciones de desarrollo importantes de los futuros centros de datos.

4. Tendencias y perspectivas futuras

En el futuro, con la aplicación generalizada de tecnologías emergentes como 5G, inteligencia artificial y computación en la nube, los centros de datos enfrentarán requisitos de mayor densidad de potencia y disipación de calor. Por lo tanto, el desarrollo de sistemas de enfriamiento de servidores será aún más crítico. Con el avance continuo de la tecnología, la tecnología de refrigeración líquida se volverá más madura y su rango de aplicación será más amplio.

Como empresa especializada en la fabricación de microbombas, la bomba de enfriamiento TDC del servidor de alta densidad TOPSFLO se usa ampliamente en el sistema de enfriamiento líquido del centro de datos. Las bombas de enfriamiento TDC GPU Server pueden entregar líquido con precisión al equipo que necesita ser enfriado, mejorando así la eficiencia y el rendimiento del sistema. Al mismo tiempo, también tiene las ventajas de un tamaño pequeño, bajo nivel de ruido y alta confiabilidad, y es muy adecuado para aplicaciones en centros de datos de alta densidad.

En conclusión, los sistemas de enfriamiento de servidores son una parte clave de la operación del centro de datos y su desarrollo continuo refleja completamente el progreso de la tecnología humana y el espíritu de búsqueda continua de eficiencia y confiabilidad. En el futuro, tenemos motivos para creer que los sistemas de refrigeración de servidores seguirán innovando y mejorando, proporcionando un mejor soporte para el funcionamiento eficiente, fiable y sostenible de los centros de datos.