Благослови оверклокеров В мире центров обработки данных жидкое охлаждение становится королем, Ars Technica

Посмотреть полный сайт

Авторизоваться

регистр

«Для высокопроизводительных вычислений, вы просто не можете сделать это с воздухом».

Энди Патрицио — 4 февраля 2019 г. 13:05 UTC

В Железный Человек 2, есть момент, когда Тони Старк смотрит десятилетний фильм своего покойного отца, который говорит ему: «Я ограничен технологией моего времени, но однажды ты поймешь это. И когда вы это сделаете, вы измените мир ». Это художественная работа, но высказанное мнение является законным. Видения и идеи технологов часто намного опережают технологии своего времени. Звездный путь возможно, всегда имел его, но остальным из нас потребовались десятилетия, чтобы получить правильные планшеты и электронные книги.

Концепция жидкостного охлаждения также относится к этой категории. Несмотря на то, что идея существует с 1960-х годов, она по-прежнему является концептуальной по сравнению с гораздо более дешевым и безопасным методом воздушного охлаждения. Прошло еще 40 с лишним лет, прежде чем жидкостное охлаждение даже начало распространяться в 2000-х годах, а затем оно в основном ограничивалось любителями ПК, которые хотели разогнать свои процессоры намного выше рекомендуемых пределов, установленных Intel и AMD.

Однако сегодня у жидкостного охлаждения, похоже, есть момент. Вы можете купить систему жидкостного охлаждения для вашего компьютера менее чем за 100 долларов, а целая индустрия производителей корпоративных и центров обработки данных (таких как CoolIT, Asetek, Green Revolution Computing, Ebullient, и так далее) способствуют жидкостному охлаждению центра обработки данных. оборудование. Жидкостное охлаждение по-прежнему в основном используется в областях суперкомпьютеров, высокопроизводительных вычислений (HPC) или других ситуациях, связанных с огромными объемами вычислительной мощности, когда ЦП работают почти на 100%, но такой вариант использования становится мейнстримом.

Существует два распространенных типа жидкостного охлаждения: прямое охлаждение и погружение. Прямо к микросхеме радиатор присоединяется к процессору так же, как со стандартным вентилятором, но вместо вентилятора подключаются две трубки. Он имеет одну трубу, куда поступает холодная вода и охлаждает радиатор, который поглощает тепло от процессора, и одну трубу для отвода горячей воды. Затем он охлаждается и возвращается в ЦП в замкнутом цикле, мало чем отличающемся от потока крови человека.

При погружении аппаратные средства заливаются жидкой ванной, которая, очевидно, должна быть непроводящей. Как правило, этот подход лучше всего сравнить с бассейнами, используемыми для охлаждения стержней ядерных реакторов. Погружение намного более современно и требует намного более дорогой охлаждающей жидкости, чем прямая стружка, которая все еще может использовать старую старую воду. Кроме того, существует риск утечки при погружении. По этой причине прямая связь с чипом сейчас намного популярнее.

Читайтек так же

LG V50 ThinQ 5G — это мощная батарея, новая ... Как и в прошлом году, LG перепутывает свои выпуски. Вместо серии G в первой половине года и серии V во второй половине, LG выпускает оба тяжелых нападающих вместе. Однако, в отличие от прошлого года, это настоящее обновление по сравнению с предшественником LG V50 ThinQ 5G. Что помогает отделить V50 ThinQ 5G от G8 ThinQ, так это та часть «5G» в кон...
Не Работает Дисковод На Музыкальном Центре Lg... Не работает разнообразная музыка? Более нередкие предпосылки поломки Так бывает, что техника, исправно служившая не один год либо, напротив, в последние годы приобретенная, в один момент перестает работать. Увы это совсем не значит, что она чем просто не может быть восстановлена. Предпосылки поломок магнитофонов До того как выяснить, как отремонти...

С другой стороны, центры обработки данных Skybox недавно объявили о создании мощного 40 000 серверного суперкомпьютера для разведки нефти и газа в DownUnder GeoSolutions (DUG). Ожидается, что эта инициатива обеспечит 250 петафлопс вычислительной мощности, больше, чем у любого существующего суперкомпьютера, и ожидаемая система жидкостного охлаждения будет охватывать серверы, используя более 720 корпусов в полностью погруженных резервуарах, заполненных диэлектрической жидкостью.

В любом случае, «жидкостное охлаждение — это охлаждение будущего, и оно будет всегда», — сказал Крейг Пеннингтон, вице-президент по проектированию в центре обработки данных Equinix. «Кажется настолько очевидным, что это правильно, но никто этого не сделал».

Итак, как жидкостное охлаждение перешло от эзотерической науки на грани вычислительной техники к почти мейнстриму в современных центрах обработки данных? Как и все технологии, это было частично результатом эволюции, включающей метод проб и ошибок и большое количество инженерных разработок. Но специально для жидкостного охлаждения, сегодняшние крупные операторы центров обработки данных, возможно, должны поблагодарить ранних оверклокеров, которые действительно могут быть незамеченными героями жидкостного охлаждения.

О чем мы говорим, когда говорим о жидкостном охлаждении

Жидкостное охлаждение вошло в популярное воображение еще в 1964 году, когда IBM исследовала иммерсионное охлаждение для мэйнфрейма System 360 компании. (System 360 была одним из первых мэйнфреймовых компьютеров компании; в то время как IBM более 10 лет имела мэйнфреймы серий 700 и 7000, System / 360 впервые открыла эру компьютерных совместимостей, позволив компьютерам работать с продуктом. Линия для работы друг с другом, «по словам IBM.) Концепция была проста: охлажденная вода будет проходить через устройство, которое охлаждает воду до температуры ниже комнатной, а затем вода будет подаваться непосредственно в систему. Конечная установка IBM использовала то, что сейчас известно как охлаждение задней двери, когда радиатороподобное устройство было установлено на задней части мэйнфрейма. Это устройство втягивало горячий воздух из базового блока через вентиляторы, и этот воздух затем охлаждался водой, подобно тому, как радиатор охлаждает двигатель автомобиля.

С тех пор инженеры усовершенствовали эту основную концепцию, и в конечном итоге появились две доминирующие формы жидкостного охлаждения — погружение и прямой контакт. Погружение — это именно то, что говорится: электроника сидит в жидкой ванне, которая по понятным причинам не может быть водой. Жидкость должна быть непроводящей или диэлектрической (такие компании, как 3M, даже разрабатывают жидкость специально для этой цели).

Погружение, однако, имеет много проблем и недостатков. Поскольку он находится в жидкости, доступ к серверу возможен только сверху. Вот где должны быть расположены внешние порты. Решение 1U (стойка) нецелесообразно, поэтому вы не можете штабелировать стойки. Диэлектрическая жидкость, обычно минеральное масло, очень дорога и может быть грязной, если ее разлить. Вам нужны специальные жесткие диски, и вам, вероятно, придется потратить много денег на модернизацию центра обработки данных. Вот почему в случае упомянутого выше суперкомпьютера в Хьюстоне погружение лучше всего проводить с новым центром обработки данных, а не с модернизацией старого.

Напротив, прямое контактное жидкостное охлаждение — это место, где радиатор (или теплообменник) расположен на чипе, как обычный радиатор. Однако вместо подключенного вентилятора, обдувающего радиатор, в этой установке есть два соединения для водяных труб: одно для подачи холодной воды для охлаждения пластины, а другое для отвода горячей воды, создаваемой при контакте с тепловой плитой. Это стало наиболее распространенной формой жидкостного охлаждения, принятой такими крупными производителями оборудования, как HP Enterprise, Dell EMC и IBM, а также производителями корпусов и корпусов, такими как Chatsworth Systems и Schneider Electric.

Direct to chip использует воду, хотя в отношении качества воды все зависит от ее качества. Вы, конечно, не можете использовать нефильтрованную муниципальную воду. Просто посмотрите на ваш смеситель или душ. Кто хочет накопления кальция на своих серверах? По крайней мере, прямое контактное жидкостное охлаждение требует чистой дистиллированной воды, а иногда и воды, смешанной с антифризом. Этот тип жидкого теплоносителя сам по себе является очень точной наукой.

Благослови оверклокеров В мире центров обработки данных жидкое охлаждение становится королем, Ars Technica

Соединение Intel

Читайтек так же

Не Работает Дисковод На Музыкальном Центре Lg... Не работает разнообразная музыка? Более нередкие предпосылки поломки Так бывает, что техника, исправно служившая не один год либо, напротив, в последние годы приобретенная, в один момент перестает работать. Увы это совсем не значит, что она чем просто не может быть восстановлена. Предпосылки поломок магнитофонов До того как выяснить, как отремонти...
LG V50 ThinQ 5G — это мощная батарея, новая ... Как и в прошлом году, LG перепутывает свои выпуски. Вместо серии G в первой половине года и серии V во второй половине, LG выпускает оба тяжелых нападающих вместе. Однако, в отличие от прошлого года, это настоящее обновление по сравнению с предшественником LG V50 ThinQ 5G. Что помогает отделить V50 ThinQ 5G от G8 ThinQ, так это та часть «5G» в кон...

Как мы перешли от радиаторов IBM к современным экстравагантным решениям для охлаждения? Еще раз благодарю оверклокеров. Примерно на рубеже веков жидкостное охлаждение начало завоевывать популярность среди оверклокеров ПК и любителей системостроения, которые хотели запускать свои компьютеры на более высоких скоростях, чем это было официально оценено. Тем не менее, это было очень эзотерическое искусство без стандартного дизайна. Каждый делал свое дело. Потребовалась пользовательская сборка MacGyvering, которая позорила продукты Ikea. Большинство кулеров даже не подходили для этого случая.

В начале 2004 года ситуация изменилась из-за некоторого внутреннего политиканства в Intel. Инженер из центра дизайна компании в Хиллсборо, штат Орегон, где выполняется большая часть работ по проектированию микросхем, несмотря на то, что штаб-квартира Intel находится в Санта-Кларе, штат Калифорния, несколько лет работал над проектом индивидуального охлаждения для Intel. Проект стоил Intel более 1 миллиона долларов на разработку в то время, и его целью был жидкий кулер для процессоров Intel. К сожалению, Intel собиралась убить проект.

Инженер надеялся на другой результат. Чтобы спасти свой проект, он принес идею Falcon Northwest, создателю топовых систем для геймеров в Портленде. «Причиной этого были компании, они рассматривали жидкостное охлаждение как молчаливое одобрение разгона, а разгон тогда был беспощадным», — сказал Келт Ривз, президент Falcon Northwest. У Intel были логические причины для такой позиции. В то время недобросовестные ритейлеры в Азии продавали разогнанные ПК с тактовой частотой выше номинальной при плохом охлаждении, и это почему-то стало проблемой Intel в публичной беседе. Таким образом, компания выступила против разгона.

Но этот инженер из Орегона подумал, что если бы он смог получить клиентское и рыночное обоснование для кулера, Intel в конечном итоге уступит. (То, что Intel построила, оказалось гораздо лучшим решением, чем то, что было на рынке в другом месте, — сказал Ривз Арсу.) Поэтому после небольшой внутренней пропаганды и переговоров между компаниями Intel разрешила Falcon продавать системы охлаждения — отчасти потому, что Intel уже произведено тысячи из них. Единственный улов? Сокол не может признать участие Intel. Falcon согласился, и вскоре он стал первым производителем ПК, который выпустил полностью герметичный охладитель «все в одном».

Это новаторское современное решение для жидкостного охлаждения было не совсем удобным для потребителя, отметил Ривз. Сокол должен был изменить корпус, чтобы подогнать радиатор, и изобрел холодную тарелку для охлаждения воды. Но со временем производители процессорных кулеров, такие как ThermalTake и Corsair, изучили то, что делал Intel, и стремились к постепенным улучшениям. Оттуда появились серверные продукты и поставщики, такие как CoolIT и Asetek, чтобы обеспечить жидкостное охлаждение специально для центра обработки данных. Часть того, что они делают — например, трубки, которые не будут ломаться, растрескиваться или протекать в течение семи лет, — в конце концов были лицензированы для производителей потребительских процессорных кулеров, и такое распространение достижений стало нормой.

Поскольку этот рынок начал расти разными способами, даже Intel со временем изменила свою настройку. В настоящее время он продает возможности разгона своих процессоров серии K и X, например, и компания даже не удосужилась предоставить серийный вентилятор для своих топовых процессоров для геймеров.

«[Жидкостное охлаждение] проверено и соответствует действительности — все на стороне потребителя делают это», — сказал Ривз. «Intel перестала поставлять серийные вентиляторы с высокопроизводительными процессорами, потому что они требуют жидкостного охлаждения; Это было доказано и даже благословлено Intel на данный момент. Я не думаю, что вы найдете кого-то, кто скажет, что все в одном недостаточно надежно ».