Brian rzadko ma okazję zasiąść do podcastu z lekarzem. Jednak dziś dołączył do niego dr Steve Harrington, prezes Chilldyne. Od dawna interesujemy się technologiami chłodzenia cieczą i ciągle pojawiają się nowe. Ale mamy słabość do Chilldyne.
Kilka słów o dr. Steve'ie Harringtonie. Jest dyrektorem technicznym Chilldyne i założycielem firmy Flometrics. Jest ekspertem i wynalazcą w dziedzinie dynamiki płynów i termodynamiki, projektując pompy, zawory, dysze, przepływomierze, systemy chłodzenia samolotów, pompy paliwa rakietowego, stanowiska testowe rakiet, systemy pomiaru przepływu turbin, respiratory medyczne, mieszalniki powietrze/tlen, nawilżacze oddechowe, aparaty CPAP, spirometry, wymienniki ciepła, odkurzacze, koncentratory tlenu, owiewki motocyklowe, pompy infuzyjne, systemy chłodzenia elektroniki, generatory falowe, systemy akwizycji danych itp. Ale to nie wszystko. Jego specjalizacja obejmuje elektronikę, programowanie, optykę, fizykę jądrową, biologię i fizjologię.
Steve ma ponad 29 lat doświadczenia w dynamice płynów i termodynamice. Był konsultantem dla branży lotniczej, półprzewodników, urządzeń medycznych, wyścigów samochodowych, układów chłodzenia elektronicznego i innych branż. Jest twórcą ponad 25 patentów i zrealizował projekty dla NASA, DARPA, SOCOM i USACE.
W wolnym czasie pracuje na pół etatu jako wykładowca na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, gdzie prowadzi zajęcia z projektowania inżynierii lotniczej i kosmicznej, w ramach których studenci zajmują się oprzyrządowaniem, budową i pilotowaniem rakiet na paliwo ciekłe. Jest również surferem, pilotem, nurkiem, mechanikiem łodzi i samochodów, elektrykiem i hydraulikiem.
Jest wiele do nauczenia się na temat chłodzenia cieczą i sądzimy, że ten podcast pomoże odpowiedzieć na niektóre pytania nurtujące profesjonalistów z branży IT i centrów danych na całym świecie.
To powinno wystarczyć, by zainteresować Cię całym podcastem. Jeśli jednak masz mało czasu, podzieliliśmy go na pięciominutowe fragmenty, abyś mógł w razie potrzeby przeskakiwać między nimi.
00:00 – 05:30 Wprowadzenie
„Gorąca” nowa technologia: chłodzenie cieczą
Brian rozpoczyna od żartu, mówiąc, że chłodzenie cieczą to „gorąca” technologia w centrach danych. Chłodzenie cieczą zatoczyło koło – kiedyś porzucone wraz z pojawieniem się technologii CMOS, teraz przeżywa renesans z powodu intensywnego ciepła generowanego przez nowoczesne procesory.
Od superkomputerów do silników odrzutowych
Steve opowiada o swojej drodze do chłodzenia cieczą, zaczynając od chłodzenia superkomputerów w latach 1980. XX wieku. Ciekawostka: Jego doświadczenie w chłodzeniu silników rakietowych i systemów laserowych sprawdziło się w chłodzeniu cieczą nowoczesnych centrów danych.
Dlaczego chłodzenie cieczą odeszło?
Chłodzenie cieczą zanikło, ponieważ uważano, że technologia CMOS rozwiąże problem z zasilaniem. Niespodzianka! Zapotrzebowanie na energię powróciło ze zdwojoną siłą.
Od lotnictwa i kosmonautyki do centrów danych
W przemyśle lotniczym i kosmicznym chłodzenie cieczą to nie tylko chłodzenie; to także niezawodność w czasie – pomyślmy o samolotach, rakietach i laserach. Centra danych z kolei wymagają nieprzerwanej pracy i długowieczności, co stawia Steve'owi wyjątkowe wyzwania przed przejściem z przemysłu lotniczego i kosmicznego.
Dotacja ARPA-E i układ scalony o mocy 2 kilowatów
Przewidywania Steve'a obejmowały współpracę z ARPA-E w celu opracowania płyty chłodzącej dla dwukilowatowego układu scalonego. Ta dalekowzroczność przynosi efekty, ponieważ coraz więcej centrów danych ubiega się o projekty z wykorzystaniem tych wysokowydajnych układów scalonych.
05:30 – 10:24 Uspokajanie dyrektora finansowego
Chłodzenie cieczą: koszmar dyrektora finansowego?
Testowanie systemów chłodzenia cieczą może kosztować miliony. Przekonanie dyrektorów finansowych do akceptacji takich „eksperymentów” nie jest łatwym zadaniem, zwłaszcza że nie mieszczą się one w arkuszu kalkulacyjnym. To jak kupno jazdy próbnej za 2 miliony dolarów – brzmi ciekawie, ale jest ryzykowne.
Dzielenie się sekretami: metaparadoks
Meta i inni komercyjni giganci zazwyczaj strzegą swoich sekretów dotyczących chłodzenia cieczą bardziej niż algorytmu firmy. Dzielenie się to troska, ale nie wtedy, gdy w grę wchodzi konkurencja.
Szczelny system podciśnieniowy Chilldyne
Sekret Chilldyne'a: system podciśnieniowy, który jest praktycznie szczelny. W przypadku nieszczelności, zamiast rozlewać się chłodziwo, do środka dostaje się powietrze, chroniąc chipsy przed zawilgoceniem.
Radzenie sobie z wyciekami: Kiedy nie panikować
System Chilldyne'a działa nadal, mimo przecieków.
Dane dotyczące chłodzenia cieczą: brakujący rozdział
Dane branżowe dotyczące wpływu chłodzenia cieczą na zużycie są skąpe. Chłodzenie cieczą może wydawać się raczej tajemniczym tematem „konferencji piwnych” niż otwartą dyskusją.
10:24 – 14:55 Nie dopuść do przedostania się bakterii do wody
Różnorodność biologiczna chłodziwa centrów danych
Czy wiesz, że lokalne bakterie w wodzie pitnej mogą zaburzyć działanie układu chłodzenia cieczą? W różnych regionach występują różne mikroorganizmy, które mogą siać spustoszenie w systemach chłodzenia w centrach danych, prowadząc do zatykania się płytek i przegrzewania się procesorów graficznych (GPU).
Chemia płynu chłodzącego 101
Chilldyne posiada wbudowane laboratorium chemiczne do monitorowania jakości chłodziwa. Zapomnij o marzeniach o sterylnej wodzie; to walka biologii z technologią.
Dodatki do płynu chłodzącego: dylemat budżetowy
Nie oszczędzaj na płynie chłodzącym, chyba że lubisz awaryjną konserwację.
PG 25: Przyjaciel graczy, wróg centrów danych
PG 25 jest świetny dla graczy – nie zamarza i zapobiega rozwojowi bakterii. Jednak niszczy uszczelki, co z czasem prowadzi do przecieków, przez co nie nadaje się do długotrwałego użytkowania w centrach danych.
Rola chemii w utrzymaniu centrów danych
Centra danych często zapominają, że chłodzenie cieczą nie jest rozwiązaniem typu „ustaw i zapomnij”. Wymaga regularnego monitorowania i konserwacji.
14:55 – 20:16 Potrzeba dodatków o niskiej toksyczności
Dodatki, które utrzymują chłód
Chilldyne stosuje dodatki o niskiej toksyczności: odrobinę środków antybakteryjnych i antykorozyjnych.
Powiedz „nie” filmom z kategorii wiekowej PG 25 (czasami)
PG 25 to „niezamarzające” rozwiązanie dla graczy, którzy kupują komputery chłodzone cieczą, ale nie dla centrów danych.
Woda w obiekcie to dopiero początek
Podczas instalacji jednostki dystrybucji chłodzenia (CDU) Chilldyne zaczyna od wody destylowanej lub filtrowanej metodą odwróconej osmozy.
Ekipa sprzątająca Cold Plate
Jeden z klientów odmówił użycia zalecanych dodatków, co doprowadziło do zatkania i zatkania układu GPU. Chilldyne wkroczyło z chemicznym czyszczeniem, ale jeśli płytka chłodząca za bardzo się zatka, czasami oznacza to koniec gry – czas na wymianę.
Chłodzenie cieczą ≠ Ustaw i zapomnij
Elektronika może działać bez zarzutu przez lata, ale chłodzenie cieczą? To zupełnie inna bajka.
20:16 – 26:03 Woda nadal jest najlepsza do chłodzenia
Woda: MVP wśród płynów chłodzących
Po co trzymać się starej, dobrej wody? Jest tania, nietoksyczna i dobrze działa – zwłaszcza w systemach jednofazowych.
Chłodzenie zanurzeniowe: Powolny palnik
Chłodzenie zanurzeniowe przy użyciu specjalnie opracowanych olejów ma pewien potencjał, zwłaszcza w strefach brzegowych lub serwerach o średniej mocy, ale po prostu nie jest wystarczająco wydajne dla dzisiejszych dwukilowatowych potworów.
Kiedy rury stają się absurdalnie duże
Należy spodziewać się koszmarów logistycznych związanych ze zwiększaniem skali systemów chłodzenia.
Ograniczenia elektryczne: prawdziwe wąskie gardło
Choć systemy chłodzenia cieczą są skalowalne, istnieje ograniczenie co do ilości prądu elektrycznego, jaki może obsłużyć układ.
Nie zapomnij o chłodziarce
Chociaż wieże chłodnicze są idealnym rozwiązaniem w wielu miejscach, w niektórych regionach wymagane są agregaty chłodnicze z powodu niedoboru wody. Wybierz wieżę chłodniczą.
26:03 – 29:44 Czy to przeciek?
Przecieki ci nie powiedzą
W przeciwieństwie do podzespołów serwerowych, systemy chłodzenia cieczą nie są jeszcze na tyle inteligentne, aby ostrzegać z wyprzedzeniem o wyciekach.
Problem z ciśnieniem dodatnim
Systemy nadciśnieniowe, które wykrywają wycieki za pomocą specjalnej taśmy, działają reaktywnie – wyłączają serwery, gdy coś pójdzie nie tak. Systemy podciśnieniowe, takie jak Chilldyne, utrzymują serwery w działaniu nawet przy drobnych wyciekach, unikając kosztownych przestojów.
Chaos kompatybilności
Problemem przy zakupie części od wielu dostawców są kwestie kompatybilności.
Hydraulika nie jest umiejętnością informatyczną
Operatorzy centrów danych posiadają umiejętności w zakresie sieci, cyberbezpieczeństwa i zarządzania energią – ale nie są hydraulikami ani chemikami. Tu właśnie wkraczają wyspecjalizowani dostawcy.
Zawory przełączające: zabezpieczenie awaryjne
Chilldyne wykorzystuje zawory przełączające, aby zapewnić redundancję w systemach chłodzenia. Zawory te działają jak mechanizmy bezpieczeństwa w samolocie – jeśli jeden system ulegnie awarii, drugi uruchamia się, a serwery nawet tego nie zauważają.
29:44 – 35:22 Upewnij się, że chłodzenie cieczą jest tym, czego potrzebujesz
Skala ma znaczenie: próg 100 kW
Steve uważa, że chłodzenie cieczą nie jest warte zachodu, chyba że masz do czynienia z mocą obliczeniową przekraczającą 100 kW.
Fortune 500 i wyżej
Duże firmy już to robią, ale nawet przedsiębiorstwa średniej wielkości zaczynają odczuwać presję. Zużycie energii przez serwery z procesorami graficznymi oznacza, że chłodzenie cieczą wkrótce stanie się koniecznością dla wielu organizacji.
Skala Rack CDU, której nie było
Chilldyne ma projekt urządzenia CDU w skali rack o mocy 50–100 kW, ale jak dotąd nikt się na niego nie zdecydował.
Problem rury czterocalowej
Systemy chłodzenia cieczą osiągają moc maksymalną około 1-2 MW, zanim instalacja hydrauliczna stanie się nieporęczna. Kluczowe jest utrzymanie systemu w sterowalności.
Ograniczenia elektryczne i chłodzące
Zbliżamy się do momentu, w którym ograniczenia elektryczne stają się większym problemem niż wydajność chłodzenia.
35:22 – 40:16 Czy jest tu gorąco?
Zagadka utylizacji ciepła
Samo chłodzenie sprzętu nie wystarczy — trzeba jeszcze radzić sobie z całym tym ciepłem.
Tango temperaturowe chipów
Istnieje równowaga między wydajnością chłodzenia a wydajnością chipa. Projektuj systemy, które w razie potrzeby mogą działać chłodniej, ponieważ chipy nowej generacji mogą działać o 20% szybciej w niższych temperaturach.
Matematyka centrów danych staje się coraz trudniejsza
Weź pod uwagę wydajność wieży chłodniczej, wydajność GPU, prędkość wentylatora i wiele innych czynników. Matematyka stojąca za dzisiejszymi rozwiązaniami chłodzenia ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji.
HVAC i IT: dziwni towarzysze
Inżynierowie HVAC i zespoły IT kiedyś działali oddzielnie, ale chłodzenie cieczą zbliża ich do siebie.
Informowanie specjalistów IT na bieżąco
Zachęcaj dostawców sprzętu i ekspertów w dziedzinie chłodzenia do współpracy, aby mieć pewność, że rozwiązanie nie zawiedzie pod wpływem presji.
40:16 – 43:35 Podsumowanie
Zacznij korzystać z chłodzenia cieczą już teraz
Steve zaleca zacząć od małych kroków, ale zacznij już teraz. Zdobądź system, wdróż go i ucz się z niego, zanim wpadniesz w to za bardzo.
Niebezpieczeństwo nadmiernej pewności siebie
Niektóre firmy planują budowę ogromnych centrów danych chłodzonych cieczą, nie testując nigdy mniejszych systemów.
Czas realizacji: To realne
Czas realizacji zamówień na systemy chłodzenia cieczą może wynosić od 16 do 52 tygodni. Dlatego lepiej składać zamówienia jak najwcześniej!
Zamieszanie ze specyfikacją nowych stojaków
Nowe stelaże MVL firmy NVIDIA są już na horyzoncie, ale konkretne wytyczne dotyczące temperatury i składu chemicznego wody wciąż nie są jasne.
Mentalność domowego laboratorium: zdobądź swoje powtórzenia
Steve zachęca przedsiębiorstwa do przyjęcia podejścia „domowego laboratorium”: zacznij od czegoś małego, eksperymentuj i ucz się.
Amazon