Vloeistofkoeling in het datacenter is een onderwerp dat velen zullen moeten bespreken. Chilldyne heeft een unieke oplossing die betrouwbaarheid, gebruiksgemak en gemoedsrust zonder lekkage kan bieden. Eigenlijk is het rocket science.
We hadden de unieke gelegenheid om het hoofdkantoor van Chilldyne in Californië te bezoeken en een diepgaande blik te werpen op hun baanbrekende technologie en fascinerende bedrijfsgeschiedenis. Chilldyne, in zijn huidige vorm, ontstond dankzij financiering van de ARPA-E KOELERCHIPS programma, maar heeft wortels in de lucht- en ruimtevaartindustrie, met name in de raketwetenschap. Het bedrijf heeft meerdere patenten met betrekking tot het ontwerp van raketmotoren, waarbij de nadruk ligt op het koel houden van hete raketmondstukken en het optimaliseren van de levering van het brandstofsysteem. Interessant is dat het ontwerp van de Chilldyne Cooling Distribution Units (CDU's) gebaseerd is op hun raketbrandstofpomptechnologie. Hun laboratoriumfaciliteit is een nerdparadijs, gelegen op het kruispunt van rakettechniek, scheikunde en gekke wetenschap.
De ARPA-E KOELERCHIPS (Coolen Operations Ogeoptimaliseerd voor Lslikt in Eenergiek, Rbetrouwbaarheid, en CArbon Hyperefficiëntie in Informatie PEHANDELING Systems) programma is een initiatief van het Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) om de energie-efficiëntie van datacenters te verbeteren. Het programma richt zich op de ontwikkeling van geavanceerde koeltechnologieën om het energieverbruik te verminderen en de betrouwbaarheid van datacenters te vergroten. Door innovaties in koelsystemen te bevorderen, wil COOLERCHIPS tegemoetkomen aan de groeiende energiebehoefte van datacenters, hun operationele prestaties verbeteren en hun ecologische voetafdruk minimaliseren.
Rocket Science, in het datacenter
AI- en HPC-workloads met hoge dichtheid verhogen het energieverbruik, wat resulteert in overmatige hitte in datacenters, waardoor deze moeilijk te beheren zijn met luchtkoeling. Nu vloeistofkoeling een vereiste is voor de nieuwste NVIDIA GB200 Superchips en zelfs 8-weg GPU-implementaties in die richting, moeten organisaties nieuwe technologieën omarmen om hun AI-doelen te ondersteunen. Maar het inbrengen van vloeistofkoeling is niet altijd gemakkelijk, en er bestaat de voortdurende angst dat het systeem gaat lekken. Chilldyne heeft echter een andere aanpak.
Wanneer negatief zijn een enorm positief is
De oplossingen van Chilldyne pakken de grootste angst aan bij het introduceren van vloeistofkoeling in het datacenter: lekken. Het maakt gebruik van onderdruktechnologie om lekken te voorkomen, waardoor maximale inzetbaarheid en betrouwbaarheid worden gegarandeerd door koelvloeistof in een vacuüm te laten circuleren. Deze methode elimineert de noodzaak voor zwaar loodgieterswerk. Het biedt superieure thermische efficiëntie, waardoor de systemen van Chilldyne zeer effectief zijn voor het handhaven van optimale prestaties in moderne datacenters en tegelijkertijd het energieverbruik en de CO2-uitstoot verminderen.
Het gehele pompmechanisme werkt met een differentieel vacuüm. Neem de bovenstaande afbeelding als referentie. Er zijn drie kamers: twee buitenste kamers met een “hoog” vacuüm en een centrale kamer met een “laag” vacuüm. Deze vacuümniveaus worden nauwkeurig geregeld door kleppen bovenaan de kamers.
Het koelmiddel wordt via de koellus uit de centrale reservoirkamer gehaald. Het keert terug naar een van de buitenste hoogvacuümkamers nadat het door een warmtewisselaar is gegaan die is aangesloten op de koelmachines van de fabriek. Zodra de buitenste kamer vol is, wordt het vacuüm aan die kant uitgeschakeld en aan de andere kant aangelegd, waardoor het koelmiddel terug naar de centrale kamer kan stromen. Dit proces wordt beheerd door aan te passen welke kleppen open zijn op de hoogvacuümkamers.
Een van de fascinerende voordelen van het gebruik van een vloeistoflusontwerp met onderdruk is de mogelijkheid om dunnere buizen te gebruiken en zelfs de noodzaak van afstemklemmen achterwege te laten. Bij een overdruksysteem bestrijdt de slang altijd de druk van het systeem over elke centimeter oppervlak.
Overdruksystemen vereisen klemming om lekken te voorkomen, omdat de druk werkt om de slang van de verbinding te duwen. Het tegenovergestelde is waar in een negatieve druklus zoals die van Chilldyne. De slangen kunnen erg dun zijn (goedkoop), en de verbindingen kunnen bestaan uit basisfittingen of helemaal geen fittingen, omdat de negatieve druk de slangen voortdurend in een knusse positie trekt. Verbindingen zullen na verloop van tijd strakkere fittingen vormen, waardoor een betere afdichting ontstaat naarmate het systeem ouder wordt.
Het praktische voordeel van de slangmaat mag niet over het hoofd worden gezien. Veel van de positieve druksystemen die we hebben bekeken, hebben chassislussen die aanzienlijk groot zijn. De onderdrukbuizen van Chilldyne komen qua afmetingen dichter in de buurt van dunne 1GbE-netwerkbekabeling.
Cold Plates and The Turbulators - Geen indiebandnaam
Een koude plaat is een cruciaal onderdeel van vloeistofkoelsystemen en is ontworpen om de warmte rechtstreeks af te voeren van krachtige componenten, zoals CPU's, GPU's en zelfs schakelaars. Het wordt rechtstreeks op het warmtegenererende onderdeel gemonteerd, waarbij het warmte absorbeert en overdraagt aan een circulerende koelvloeistof.
Het koelmiddel, in dit geval water, stroomt door de interne kanalen van de koude plaat en voert de warmte weg van het onderdeel. Dit proces zorgt voor efficiënte koeling, handhaaft optimale bedrijfstemperaturen en verbetert de prestaties en betrouwbaarheid van elektronische apparaten.
Een uniek ontwerpelement van de Chilldyne-koudeplaten dat we nog niet bij andere leveranciers hebben gezien, is hun vermogen om luchtgekoeld te blijven met specifieke ontwerpen. Vinnen zijn nog steeds een optie, afhankelijk van je koelermodel, wat twee voordelen biedt.
Het eerste voor de hand liggende voordeel is dat het systeem operationeel kan blijven als een lijn wordt doorgesneden of verplaatst, waarbij de ventilatoren in het systeemchassis harder gaan draaien naarmate de CPU opwarmt. Het tweede voordeel van het ontwerp van het hybride koellichaam is dat het koel blijft door de vloeistof die er doorheen stroomt en extra warmte uit de omgeving kan opnemen, waardoor de algehele uitlaatgastemperatuur van het systeem verder wordt verlaagd.
De magie in het Chilldyne-koudeplaatontwerp vindt plaats bij de turbulator. Die kurkentrekkerachtige stukken dwingen het water rond de kanalen in de koude plaat, waardoor de vloeistof voldoende tijd en oppervlak krijgt om de warmte uit het metaal in de vloeistof te trekken. Turbulatoren zijn in veel huizen te vinden als je een gasoven hebt. Ze bevinden zich meestal in de secundaire warmtewisselaar, waardoor de oven zijn hoge rendement kan bereiken. Ze wervelen de verbrandingslucht rond en onttrekken zo veel mogelijk warmte voordat de uitlaatgassen naar buiten worden geleid.
Chilldyne is van plan een breed scala aan opkomende energievretende apparaten te ondersteunen, met koude platen die zijn ontworpen voor apparaten van 2000 W die momenteel in ontwikkeling zijn. De productdemonstratie van het concept illustreerde dat het hoge thermische belastingen efficiënt kan afvoeren naar de vloeistofkringloop.
Heeft uw datacenter een apotheek?
Waarschijnlijk niet, en aangezien Chilldyne hier het harde werk doet, hoeven klanten dat ook niet te doen. Elke vloeistoflus vereist additieven om het water na verloop van tijd schoon te houden; Het laatste wat een vloeistoflus wil, is dat er iets groeit of corrosief is in het systeem dat de koude platen zou kunnen laten opbranden, waardoor hun efficiëntie afneemt.
De Chilldyne CDU's werken met lokaal water dat op verzoek wordt gefilterd en behandeld. Dit is een aanzienlijk voordeel ten opzichte van koelvloeistoffen op glycolbasis, die speciale zorg vereisen tijdens het vullen of afvoeren. De Chilldyne CDU controleert de vloeistof voortdurend en houdt deze behandeld met zowel antimicrobiële als anticorrosieve chemicaliën. De CDU kan de gehele koelmiddellus op verzoek in het riool dumpen en deze opnieuw vullen als uit de monitoring blijkt dat het probleem ernstig genoeg is. Met chemicaliën die deeltjes per miljoen bedragen, kan het CDU-waterafval in de afvoer terechtkomen.
Een ander indrukwekkend voordeel is dat de schepen van Chilldyne droog liggen op de plek waar ze ingezet zullen worden. U sluit het water van de faciliteit aan en vervolgens voegt een geautomatiseerd proces de chemicaliën van de oplossing toe aan het lokale bioom en brengt deze in evenwicht. Het bioom omvat situaties waarin leidingen in faciliteiten een unieke metallurgie kunnen hebben of waarin water in faciliteiten een unieke microbiologie introduceert. Verschillende bacteriën vereisen een andere aanpak, en Chilldyne kan die situaties in evenwicht brengen. Voor unieke gevallen waarin iets uit balans raakt, kunnen eindgebruikers Chilldyne een monster van het CDU-water sturen om te zien waar de zaken uit balans zijn geraakt, voor een meer op maat gemaakte aanpak.
Begin klein, met redundantie
Bij elke oplossing voor vloeistofkoeling is de meest voorkomende vraag die we horen na zorgen over lekken, hoe we op een kosteneffectieve manier en met minimale verstoring aan de slag kunnen gaan. Chilldyne heeft onlangs een starterspakket gelanceerd om dit probleem aan te pakken. De Liquid Cooling Starter Kit bevat twee CF-CDU300 koeldistributie-eenheden, koude platen en automatische omschakelkleppen die beschermen tegen uitval van de CDU.
Dr. Steve Harrington, CEO van Chilldyne, zegt dat dit aanbod tegemoetkomt aan de belangrijkste zorgen van klanten: “We zijn verheugd om onze datacenter-starterkit voor vloeistofkoeling op de markt te introduceren. Ons doel is om echte, praktische oplossingen voor vloeistofkoeling te ontwikkelen die de groeiende uitdagingen aanpakken waarmee HPC- en colocatiedatacenterexploitanten in het tijdperk van kunstmatige intelligentie worden geconfronteerd. Door een Liquid Cooling Starter Kit aan te bieden die racks met hoge dichtheid kan ondersteunen, zijn we ervan overtuigd dat we onze klanten kunnen helpen hun doelstellingen op het gebied van verhoogde efficiëntie, duurzaamheid en betrouwbaarheid te bereiken.”
Conclusie
Het nieuwe ontwerp van Chilldyne richt zich op kritische aspecten van de koeling van datacenters, waarbij de nadruk ligt op betrouwbaarheid en efficiëntie. Downtime in datacenters kan catastrofaal zijn en leiden tot aanzienlijke financiële verliezen en operationele verstoringen. Chilldyne pakt dit aan met zijn onderdruktechnologie, die lekvrije activiteiten garandeert en een continue uptime voor de duurste activa van een datacenter handhaaft. Hun koude platen zijn ontworpen voor hoge prestaties, ondersteunen chips tot 2000 watt en bevatten een geavanceerd turbulatorontwerp voor optimale warmteafvoer. Voor degenen die niet zeker weten hoe of waar ze moeten beginnen, vereenvoudigt Chilldyne's Liquid Cooling Starter Kit bovendien de adoptie van vloeistofkoeling, waardoor het toegankelijk en kosteneffectief wordt voor datacenters.
Voor niet-ingewijden kan het idee om vloeistofkoeling naar het datacenter te brengen intimiderend zijn. De voordelen zijn echter onmiskenbaar; de efficiëntiewinst die wordt behaald door volledige vloeistofcircuits is aantoonbaar. Voor elke organisatie die naar de nieuwste en beste chips zoals NVIDIA GB200 kijkt, is vloeistof de ENIGE optie om ze te koelen. Terwijl we de voordelen van Chilldyne's CDU-oplossing, het ontwerp van de koude plaat, het installatiegemak, de veiligheid van het water en de gebruikte additieven kunnen bespreken, en zelfs The Chemist, blijven organisaties die vloeistofkoeling adopteren wakker over één belangrijk probleem: wat gebeurt er als het lekt? Met Chilldyne wordt die angst volledig verzacht; er is niets vergelijkbaars commercieel verkrijgbaar in de industrie. We veronderstellen dat dit het resultaat is als je een groep raketwetenschappers, ambitieuze ARPA-E-doelstellingen en een industrie samenbrengt die geen tekenen van vertraging vertoont als het gaat om het ontwikkelen van energievretende chips.
Neem contact op met StorageReview
Nieuwsbrief | YouTube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | RSS Feed
