Konesalirakentamista pidetään yhtenä nopeimmin kasvavista toimialoista. Edistys tällä alueella on valtava, mutta se, tuleeko markkinoille lähitulevaisuudessa teknologisia läpimurtoratkaisuja, on iso kysymys. Tänään yritämme pohtia tärkeimpiä innovatiivisia trendejä globaalin datakeskusrakentamisen kehityksessä vastataksemme siihen.
Kurssi hyperskaalalla
Tietotekniikan kehitys on johtanut tarpeeseen rakentaa erittäin suuria datakeskuksia. Periaatteessa hyperscale-infrastruktuuria tarvitsevat pilvipalveluntarjoajat ja sosiaaliset verkostot: Amazon, Microsoft, IBM, Google ja muut suuret toimijat. Huhtikuussa 2017 maailmassa Tällaisia palvelinkeskuksia on 320, ja joulukuussa niitä oli jo 390. Vuoteen 2020 mennessä hyperskaalan palvelinkeskusten määrä kasvaa 500:aan Synergy Researchin asiantuntijoiden ennusteiden mukaan. Suurin osa näistä palvelinkeskuksista sijaitsee Yhdysvalloissa, ja tämä suuntaus jatkuu edelleen huolimatta Aasian ja Tyynenmeren alueen nopeasta rakentamisesta. Cisco Systemsin analyytikot.
Kaikki hyperscale-palvelinkeskukset ovat yritysten eivätkä vuokraa telinetilaa. Niitä käytetään esineiden internetiin ja tekoälytekniikoihin, palveluihin liittyvien julkisten pilvien luomiseen sekä muissa markkinarakoissa, joissa tarvitaan valtavien tietomäärien käsittelyä. Omistajat kokeilevat aktiivisesti tehotiheyden lisäämistä telinettä kohti, paljasmetallipalvelimia, nestejäähdytystä, tietokonehuoneiden lämpötilan nostamista ja erilaisia erikoisratkaisuja. Pilvipalveluiden kasvavan suosion vuoksi Hyperscalesta tulee lähitulevaisuudessa teollisuuden kasvun päätekijä: täällä voit odottaa mielenkiintoisten teknologisten ratkaisujen syntymistä johtavilta IT-laitteiden ja suunnittelujärjestelmien valmistajilta.
Edge Computing
Toinen huomattava trendi on täysin päinvastainen: viime vuosina on rakennettu valtava määrä mikropalvelinkeskuksia. Tutkimuksen ja markkinoiden ennusteiden mukaan näillä markkinoilla 2 miljardista dollarista vuonna 2017 8 miljardiin dollariin vuoteen 2022 mennessä. Tämä liittyy esineiden internetin ja teollisen esineiden internetin kehitykseen. Suuret palvelinkeskukset sijaitsevat liian kaukana paikan päällä olevista prosessiautomaatiojärjestelmistä. He tekevät tehtäviä, jotka eivät vaadi lukemia jokaiselta miljoonista antureista. Ensisijainen tietojenkäsittely on parasta suorittaa siellä, missä se syntyy, ja vasta sitten lähettää hyödyllistä tietoa pitkiä reittejä pitkin pilveen. Tämän ilmiön kuvaamiseksi on luotu erityinen termi - reunalaskenta. Tämä on mielestämme konesalirakentamisen kehityksen toiseksi tärkein trendi, joka johtaa innovatiivisten tuotteiden syntymiseen markkinoille.
Taistele PUE:sta
Suuret datakeskukset kuluttavat valtavia määriä sähköä ja tuottavat lämpöä, joka on jotenkin otettava talteen. Perinteisten jäähdytysjärjestelmien osuus laitoksen energiankulutuksesta on jopa 40 %, ja energiakustannusten alentamisessa jäähdytyskompressoreita pidetään päävihollisena. Ratkaisut, joiden avulla voit kieltäytyä kokonaan tai osittain käyttämästä niitä, ovat yleistymässä. vapaajäähdytys. Klassisessa kaaviossa jäähdytysjärjestelmiä käytetään veden tai moniarvoisten alkoholien (glykolien) vesiliuosten kanssa jäähdytysnesteenä. Kylmänä vuodenaikana jäähdyttimen kompressori-kondensointiyksikkö ei käynnisty, mikä vähentää merkittävästi energiakustannuksia. Mielenkiintoisemmat ratkaisut perustuvat kaksipiiriseen ilma-ilmapiiriin pyörivillä lämmönvaihtimilla tai ilman ja adiabaattiseen jäähdytysosaan. Kokeiluja tehdään myös suoralla jäähdytyksellä ulkoilmalla, mutta näitä ratkaisuja tuskin voi kutsua innovatiivisiksi. Klassisten järjestelmien tavoin ne sisältävät IT-laitteiden ilmajäähdytyksen, ja tällaisen järjestelmän tehokkuuden teknologinen raja on melkein saavutettu.
PUE:n (kokonaisenergiankulutuksen suhde IT-laitteiden energiankulutukseen) aleneminen tulee edelleen suosituista nestejäähdytysjärjestelmistä. Tässä kannattaa muistaa Microsoftin lanseeraama modulaaristen vedenalaisten palvelinkeskusten luomiseen sekä Googlen kelluvien palvelinkeskusten konseptiin. Teknologiajättien ideat ovat vielä kaukana teollisesta toteutuksesta, mutta vähemmän fantastiset nestejäähdytysjärjestelmät toimivat jo eri kohteissa Top500-supertietokoneista mikrotietokeskuksiin.
Kosketusjäähdytyksen aikana laitteisiin asennetaan erityiset jäähdytyslevyt, joiden sisällä neste kiertää. Upotusjäähdytysjärjestelmissä käytetään dielektristä työnestettä (yleensä mineraaliöljyä) ja ne voidaan toteuttaa joko yhteisenä suljettuna säiliönä tai yksittäisinä koteloina laskentamoduuleille. Kiehuvat (kaksivaiheiset) järjestelmät ovat ensi silmäyksellä samanlaisia kuin upotettavat järjestelmät. He käyttävät myös dielektrisiä nesteitä kosketuksissa elektroniikan kanssa, mutta siinä on perustavanlaatuinen ero - käyttöneste alkaa kiehua noin 34 °C:n (tai hieman korkeamman) lämpötilassa. Fysiikan kurssista tiedämme, että prosessi tapahtuu energian imeytyessä, lämpötila lakkaa nousemasta ja edelleen kuumennettaessa neste haihtuu, eli tapahtuu faasimuutos. Suljetun säiliön yläosassa höyryt joutuvat kosketuksiin jäähdyttimen kanssa ja tiivistyvät, ja pisarat palaavat yhteiseen säiliöön. Nestejäähdytysjärjestelmät voivat saavuttaa upeita PUE-arvoja (noin 1,03), mutta vaativat vakavia muutoksia laskentalaitteisiin ja valmistajien välistä yhteistyötä. Nykyään niitä pidetään innovatiivisimpina ja lupaavimpina.
Tulokset
Nykyaikaisten datakeskusten luomiseksi on keksitty monia mielenkiintoisia teknologisia lähestymistapoja. Valmistajat tarjoavat integroituja hyperkonvergoituja ratkaisuja, ohjelmistopohjaisia verkkoja rakennetaan ja jopa itse konesaleista on tulossa ohjelmistomääriteltyjä. Tilojen tehokkuuden lisäämiseksi he asentavat innovatiivisten jäähdytysjärjestelmien lisäksi DCIM-luokan laitteisto- ja ohjelmistoratkaisuja, jotka mahdollistavat suunnitteluinfrastruktuurin toiminnan optimoinnin useiden antureiden tietojen perusteella. Jotkut innovaatiot eivät täytä lupauksiaan. Esimerkiksi modulaariset konttiratkaisut eivät ole pystyneet korvaamaan perinteisiä betoni- tai metallielementtirakenteita palvelinkeskuksia, vaikka niitä käytetäänkin aktiivisesti siellä, missä laskentatehoa tarvitaan nopeasti. Samalla perinteisistä datakeskuksista tulee modulaarisia, mutta täysin eri tasolla. Alan kehitys on erittäin nopeaa, vaikkakin ilman teknologisia harppauksia - mainitsemamme innovaatiot ilmestyivät markkinoille useita vuosia sitten. Vuosi 2019 ei ole poikkeus tässä mielessä eikä tuo ilmeisiä läpimurtoja. Digitaalisella aikakaudella fantastisimmastakin keksinnöstä tulee nopeasti yleinen tekninen ratkaisu.
Lähde: will.com