La construction de centres de données est considérée comme l’un des secteurs à la croissance la plus rapide. Les progrès dans ce domaine sont colossaux, mais la grande question est de savoir si des solutions technologiques révolutionnaires apparaîtront sur le marché dans un avenir proche. Aujourd'hui, nous allons essayer de considérer les principales tendances innovantes dans le développement de la construction mondiale de centres de données afin d'y répondre.
Cours sur Hyperscale
Le développement des technologies de l’information a conduit à la nécessité de construire de très grands centres de données. Fondamentalement, les fournisseurs de services cloud et les réseaux sociaux ont besoin d'une infrastructure hyperscale : Amazon, Microsoft, IBM, Google et d'autres grands acteurs. En avril 2017 dans le monde Il existe 320 centres de données de ce type, et en décembre il y en avait déjà 390. D'ici 2020, le nombre de centres de données hyperscale devrait atteindre 500, selon les prévisions des spécialistes de Synergy Research. La plupart de ces centres de données sont situés aux États-Unis, et cette tendance se poursuit, malgré le rythme rapide des constructions dans la région Asie-Pacifique, Analystes de systèmes Cisco.
Tous les centres de données hyperscale sont des entreprises et ne louent pas d'espace rack. Ils sont utilisés pour créer des cloud publics liés à l'Internet des objets et aux technologies et services d'intelligence artificielle, ainsi que dans d'autres niches où le traitement d'énormes volumes de données est nécessaire. Les propriétaires expérimentent activement l'augmentation de la densité de puissance par rack, les serveurs nus, le refroidissement liquide, l'augmentation de la température dans les salles informatiques et une variété de solutions spécialisées. Compte tenu de la popularité croissante des services cloud, Hyperscale deviendra le principal moteur de croissance de l'industrie dans un avenir prévisible : ici, vous pouvez vous attendre à l'émergence de solutions technologiques intéressantes de la part des principaux fabricants d'équipements informatiques et de systèmes d'ingénierie.
Informatique de pointe
Une autre tendance notable est exactement le contraire : ces dernières années, un grand nombre de micro-centres de données ont été construits. Selon les prévisions de Research and Markets, ce marché de 2 milliards de dollars en 2017 à 8 milliards de dollars d’ici 2022. Ceci est associé au développement de l’Internet des objets et de l’Internet industriel des objets. Les grands centres de données sont situés trop loin des systèmes d'automatisation des processus sur site. Ils effectuent des tâches qui ne nécessitent pas de lectures de chacun des millions de capteurs. Il est préférable d'effectuer le traitement primaire des données là où elles sont générées, et ensuite seulement d'envoyer des informations utiles sur de longs trajets vers le cloud. Pour désigner ce phénomène, un terme spécial a été inventé : l'informatique de pointe. Il s'agit selon nous de la deuxième tendance la plus importante dans le développement de la construction de centres de données, qui conduit à l'émergence de produits innovants sur le marché.
Bataille pour le PUE
Les grands centres de données consomment d’énormes quantités d’électricité et génèrent de la chaleur qui doit être récupérée d’une manière ou d’une autre. Les systèmes de refroidissement traditionnels représentent jusqu'à 40 % de la consommation énergétique d'une installation, et dans la lutte pour réduire les coûts énergétiques, les compresseurs frigorifiques sont considérés comme le principal ennemi. Les solutions qui permettent de refuser totalement ou partiellement de les utiliser gagnent en popularité. refroidissement gratuit. Dans le schéma classique, les systèmes de refroidissement sont utilisés avec de l'eau ou des solutions aqueuses d'alcools polyhydriques (glycols) comme liquide de refroidissement. Pendant la saison froide, le compresseur-condenseur du refroidisseur ne s’allume pas, ce qui réduit considérablement les coûts énergétiques. Des solutions plus intéressantes reposent sur un circuit air-air à double circuit avec ou sans échangeurs de chaleur rotatifs et une section de refroidissement adiabatique. Des expériences sont également menées avec un refroidissement direct avec l'air extérieur, mais ces solutions ne peuvent guère être qualifiées d'innovantes. Comme les systèmes classiques, ils impliquent le refroidissement par air des équipements informatiques, et la limite technologique de l'efficacité d'un tel système a presque été atteinte.
De nouvelles réductions du PUE (le rapport entre la consommation totale d'énergie et la consommation d'énergie des équipements informatiques) proviendront des systèmes de refroidissement liquide qui gagnent en popularité. Il convient ici de rappeler celui lancé par Microsoft pour créer des centres de données sous-marins modulaires, ainsi que le concept de centres de données flottants de Google. Les idées des géants de la technologie sont encore loin d'être mises en œuvre industriellement, mais des systèmes de refroidissement liquide moins fantastiques fonctionnent déjà sur divers objets, des superordinateurs Top500 aux micro-centres de données.
Lors du refroidissement par contact, des dissipateurs thermiques spéciaux sont installés dans l'équipement, à l'intérieur desquels circule du liquide. Les systèmes de refroidissement par immersion utilisent un fluide de travail diélectrique (généralement de l'huile minérale) et peuvent être mis en œuvre soit sous la forme d'un conteneur scellé commun, soit sous la forme de boîtiers individuels pour les modules informatiques. À première vue, les systèmes d'ébullition (biphasés) sont similaires aux systèmes submersibles. Ils utilisent également des liquides diélectriques en contact avec l'électronique, mais il existe une différence fondamentale : le fluide de travail commence à bouillir à des températures d'environ 34 °C (ou légèrement plus). Grâce au cours de physique, nous savons que le processus se produit avec l'absorption d'énergie, la température cesse d'augmenter et avec un chauffage supplémentaire, le liquide s'évapore, c'est-à-dire qu'une transition de phase se produit. En haut du récipient hermétique, les vapeurs entrent en contact avec le radiateur et se condensent, et les gouttelettes retournent vers le réservoir commun. Les systèmes de refroidissement liquide peuvent atteindre des valeurs PUE fantastiques (environ 1,03), mais nécessitent de sérieuses modifications de l'équipement informatique et une coopération entre les fabricants. Aujourd'hui, ils sont considérés comme les plus innovants et les plus prometteurs.
Les résultats de
Pour créer des centres de données modernes, de nombreuses approches technologiques intéressantes ont été inventées. Les fabricants proposent des solutions hyperconvergées intégrées, des réseaux définis par logiciel sont en cours de construction et même les centres de données eux-mêmes deviennent définis par logiciel. Pour augmenter l'efficacité des installations, ils installent non seulement des systèmes de refroidissement innovants, mais également des solutions matérielles et logicielles de classe DCIM, qui permettent d'optimiser le fonctionnement de l'infrastructure d'ingénierie sur la base des données de plusieurs capteurs. Certaines innovations ne tiennent pas leurs promesses. Les solutions de conteneurs modulaires, par exemple, n'ont pas réussi à remplacer les centres de données traditionnels constitués de béton ou de structures métalliques préfabriquées, bien qu'elles soient activement utilisées là où la puissance de calcul doit être déployée rapidement. Dans le même temps, les centres de données traditionnels eux-mêmes deviennent modulaires, mais à un niveau complètement différent. Les progrès dans l'industrie sont très rapides, mais sans sauts technologiques - les innovations que nous avons mentionnées sont apparues sur le marché il y a plusieurs années. L’année 2019 ne fera pas exception en ce sens et n’apportera pas d’avancées évidentes. À l’ère du numérique, même l’invention la plus fantastique devient rapidement une solution technique courante.
Source: habr.com