Vätskekylning i datacentret är ett ämne som många kommer att behöva ta upp. Chilldyne har en unik lösning som kan leverera tillförlitlighet, användarvänlighet och läckagefri sinnesro. Egentligen är det raketvetenskap.
Vi hade den unika möjligheten att besöka Chilldynes huvudkontor i Kalifornien och ta en djupgående titt på deras banbrytande teknologi och fascinerande företagshistoria. Chilldyne, i sin nuvarande form, uppstod tack vare finansiering från ARPA-E COOLERCHIPS programmet men har rötter i flygindustrin, särskilt raketvetenskap. Företaget har flera patent relaterade till raketmotordesign, med fokus på att hålla heta raketmunstycken svala och optimera leveransen av bränslesystemet. Intressant nog är designen av Chilldyne Cooling Distribution Units (CDU:s) baserad på deras raketbränslepumpsteknologi. Deras labbanläggning är ett nördparadis, som existerar i skärningspunkten mellan raketteknik, kemi och galen vetenskap.
ARPA-E COOLERCHIPS (Cooling Operationer Ooptimerad för Leaps in Energi, Rtillförlitlighet och CArbon Hoeffektivitet i Information Processing Systems) är ett initiativ från Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) för att förbättra energieffektiviteten i datacenter. Programmet fokuserar på att utveckla avancerad kylteknik för att minska energiförbrukningen och öka tillförlitligheten i datacenter. Genom att främja innovationer inom kylsystem strävar COOLERCHIPS efter att möta de växande energikraven från datacenter, förbättra deras operativa prestanda och minimera deras koldioxidavtryck.
Rocket Science, i datacentret
AI- och HPC-arbetsbelastningar med hög densitet driver strömförbrukningen som resulterar i överdriven värme i datacenter, vilket gör dem svåra att hantera med luftkylning. Med vätskekylning som ett krav för de senaste NVIDIA GB200 Superchips och till och med 8-vägs sockets GPU-distributioner som går i den riktningen, måste organisationer ta till sig ny teknik för att stödja sina AI-mål. Men att få in vätskekylning är inte alltid lätt, och det finns en ständig rädsla för att ett system ska läcka. Chilldyne har dock ett annat tillvägagångssätt.
När att vara negativ är en enorm positiv
Chilldynes lösningar tar itu med den största rädslan när man tar med flytande kylning till datacentret: läckor. Den använder undertrycksteknik för att förhindra läckor, vilket säkerställer maximal drifttid och tillförlitlighet genom att cirkulera kylvätska i vakuum. Denna metod eliminerar behovet av tunga VVS. Det ger överlägsen termisk effektivitet, vilket gör Chilldynes system mycket effektiva för att bibehålla optimal prestanda i moderna datacenter samtidigt som energiförbrukningen och koldioxidutsläppen minskar.
Hela pumpmekanismen arbetar med ett differentialvakuum. Ta bilden ovan som referens. Det finns tre kammare: två yttre kammare med "högt" vakuum och en central kammare med "lågt" vakuum. Dessa vakuumnivåer styrs exakt av ventiler i toppen av kamrarna.
Kylvätskan dras från den centrala reservoarkammaren genom kylslingan. Den återgår till en av de yttre högvakuumkamrarna efter att ha passerat genom en värmeväxlare ansluten till anläggningskylare. När den yttre kammaren är full stängs vakuumet på den sidan av och appliceras på den motsatta sidan, vilket låter kylvätskan flöda tillbaka in i den centrala kammaren. Denna process hanteras genom att justera vilka ventiler som är öppna på högvakuumkamrarna.
En av de fascinerande fördelarna med att använda en vätskeslingdesign med negativt tryck är förmågan att köra tunnare slangar och till och med avstå från behovet av avstämningsklämmor. Med ett system med positivt tryck, bekämpar slangen alltid systemets tryck över varje tum av ytan.
Övertryckssystem kräver fastspänning för att förhindra läckor eftersom trycket arbetar för att trycka bort slangen från anslutningen. Det motsatta är sant i en undertrycksslinga som Chilldynes. Slangen kan vara mycket tunn (billig) och anslutningar kan vara grundläggande kopplingar eller inga kopplingar alls, eftersom det negativa trycket hela tiden drar slangen till ett tätare läge. Anslutningar kommer att bilda tätare kopplingar med tiden, vilket tvingar fram en bättre tätning när systemet åldras.
Den praktiska fördelen med slangstorleken kan inte förbises. Många av de övertryckssystem vi har tittat på har chassiöglor som är betydande i storlek. Chilldyne undertrycksslangen är närmare i storlek tunna 1GbE nätverkskablar.
Cold Plates and The Turbulators – Inte ett indiebandnamn
En kall platta är en avgörande komponent i vätskekylningssystem, och den är utformad för att avleda värme direkt från högeffektskomponenter, såsom CPU: er, GPU:er och till och med switchar. Den är monterad direkt på den värmealstrande komponenten, absorberar värme och överför den till en cirkulerande kylvätska.
Kylvätskan, i detta fall vatten, strömmar genom den kalla plattans inre kanaler och för bort värmen från komponenten. Denna process säkerställer effektiv kylning, bibehåller optimala driftstemperaturer och förbättrar prestanda och tillförlitlighet hos elektroniska enheter.
Ett unikt designelement hos Chilldyne kylplattor som vi inte har sett från andra leverantörer är deras förmåga att förbli luftkylda med specifika design. Fenor är fortfarande ett alternativ, beroende på din kylare modell, vilket ger två fördelar.
Den första uppenbara fördelen är att systemet kan förbli i drift om en linje kapas eller flyttas, med fläktarna i systemchassit som rampar upp när processorn värms upp. Den andra fördelen med hybridkylflänsdesignen är att den förblir sval från vätskan som passerar genom den och kan dra in ytterligare värme från den omgivande miljön, vilket ytterligare sänker systemets totala avgastemperatur.
Magin inuti Chilldynes kylplattas design händer vid turbulatorn. Dessa korkskruvsliknande bitar tvingar vattnet runt kanalerna inuti den kalla plattan, vilket ger vätskan tillräckligt med tid och yta för att dra värmen ur metallen in i vätskan. Turbulatorer finns i många hem om du har en gasugn. De är vanligtvis placerade inuti den sekundära värmeväxlaren, vilket gör att ugnen kan nå sin höga effektivitet. De virvlar runt förbränningsluften och drar ut så mycket värme som möjligt innan de leder avgaserna utanför ditt hem.
Chilldyne planerar att stödja ett brett utbud av nya kraftkrävande enheter, med kylplattor designade för 2000W enheter som för närvarande är under utveckling. Produktdemonstrationen av konceptet visade att den effektivt kan avleda höga termiska belastningar i vätskeslingan.
Har ditt datacenter en kemist?
Förmodligen inte, och med Chilldyne som gör det hårda arbetet här, behöver inte kunderna det heller. Varje vätskeslinga kräver tillsatser för att hålla vattnet rent över tiden; det sista en vätskeslinga vill ha är allt som växer eller fräter i systemet som kan tugga upp de kalla plattorna och minska deras effektivitet.
Chilldyne CDU:erna arbetar med lokalt anläggningsvatten som filtreras och behandlas vid behov. Detta är en avsevärd fördel jämfört med Glcyol-baserade kylmedel, som kräver särskild försiktighet vid fyllning eller kassering. Chilldyne CDU övervakar vätskan kontinuerligt och håller den behandlad med såväl antimikrobiella som anti-korrosiva kemikalier. CDU:n kan dumpa hela sin kylvätskeslinga vid behov i avloppet och fylla på den om övervakningen upptäcker ett tillräckligt allvarligt problem. Med kemikalier som mäter i delar per miljon kan CDU-vattenavfallet gå i avloppet.
En annan imponerande fördel är att Chilldyne levererar torr till där den kommer att användas. Du kopplar in anläggningsvatten och sedan lägger en automatiserad process till och balanserar kemikalierna i lösningen till den lokala biomen. Biomet täcker situationer där anläggningsrör kan ha unik metallurgi eller där anläggningsvatten introducerar unik mikrobiologi. Olika bakterier kräver ett annat tillvägagångssätt, och Chilldyne kan balansera dessa situationer. För unika fall där något hamnar ur balans kan slutanvändare skicka Chilldyne ett prov av CDU-vattnet för att se var saker och ting hamnar ur balans för ett mer anpassat tillvägagångssätt.
Börja smått, med redundans
Med alla vätskekylningslösningar är den vanligaste frågan vi hör efter oro för läckage hur man kommer igång kostnadseffektivt och med minimala störningar. Chilldyne lanserade nyligen sitt startkit för att lösa detta problem. Startsatsen för flytande kylning innehåller två CF-CDU300 kyldistributionsenheter, kylplattor och automatiska omkopplingsventiler som skyddar mot att endera CDU misslyckas.
Dr. Steve Harrington, VD för Chilldyne, säger att detta erbjudande löser viktiga kundproblem: "Vi är glada över att introducera vårt startpaket för vätskekylning för datacenter på marknaden. Vårt mål är att utveckla verkliga, praktiska lösningar för vätskekylning som hanterar de växande utmaningarna som HPC- och samlokaliseringsdatacenteroperatörer står inför i en tidevarv av artificiell intelligens. Genom att erbjuda ett Liquid Cooling Starter Kit som kan stödja högdensitetsställ, är vi övertygade om att vi kan hjälpa våra kunder att uppnå sina mål om ökad effektivitet, hållbarhet och tillförlitlighet.”
Slutsats
Chilldynes nya design fokuserar på kritiska aspekter av kylning av datacenter, med betoning på tillförlitlighet och effektivitet. Driftstopp i datacenter kan vara katastrofalt och leda till betydande ekonomiska förluster och driftstörningar. Chilldyne åtgärdar detta med sin undertrycksteknik, vilket säkerställer läckagesäker drift och upprätthåller kontinuerlig drifttid för ett datacenters dyraste tillgångar. Deras kalla plattor är konstruerade för hög prestanda, stöder upp till 2000-watts chips och innehåller en avancerad turbulatordesign för optimal värmeavledning. Dessutom, för de som är osäkra på hur eller var de ska börja, förenklar Chilldynes Liquid Cooling Starter Kit införandet av flytande kylning, vilket gör det tillgängligt och kostnadseffektivt för datacenter.
För den oinvigde kan tanken på att ta in vätskekylning till datacentret vara skrämmande. Fördelarna är dock obestridliga; effektivitetsvinsterna som fulla vätskeslingor ger är påvisbara. För alla organisationer som tittar på de senaste och bästa chipsen som NVIDIA GB200 kommer vätska att vara det ENDA alternativet för att kyla dem. Även om vi kan diskutera fördelarna med Chilldynes CDU-lösning, kylplattans design, enkel installation, säkerheten för vattnet och tillsatserna som används, och till och med The Chemist, håller organisationer som använder flytande kylning sig vakna över en nyckelfråga: vad händer om det läcker? Med Chilldyne mildras den rädslan helt; det finns inget liknande kommersiellt tillgängligt i branschen. Vi antar att det är resultatet när du samlar en grupp raketforskare, ambitiösa ARPA-E-mål och en industri som inte visar några tecken på att avta när det kommer till att konstruera kraftkrävande chips.
Engagera dig med StorageReview
Nyhetsbrev | Youtube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | Rssflöde
