データセンター建設は、最も急速に成長している産業の XNUMX つと考えられています。 この分野の進歩は目覚ましいものですが、画期的な技術ソリューションが近い将来市場に登場するかどうかは大きな疑問です。 今日は、それに答えるために、世界的なデータセンター建設の開発における主な革新的なトレンドを検討してみます。
ハイパースケールのコース
情報技術の発展により、非常に大規模なデータセンターを構築する必要が生じています。 基本的に、ハイパースケール インフラストラクチャは、クラウド サービス プロバイダーやソーシャル ネットワーク (Amazon、Microsoft、IBM、Google、その他の大手企業) によって必要とされています。 2017年XNUMX月に世界で そのようなデータセンターは 320 あり、390 月にはすでに 2020 でした。Synergy Research の専門家の予測によると、500 年までにハイパースケール データセンターの数は XNUMX に増加するはずです。 これらのデータセンターのほとんどは米国にあり、アジア太平洋地域での建設のペースが速いにもかかわらず、この傾向は今も続いています。 シスコシステムズのアナリスト。
すべてのハイパースケール データ センターは法人であり、ラック スペースを貸し出すことはありません。 これらは、モノのインターネットや人工知能技術、サービスに関連するパブリック クラウドを作成するためにだけでなく、大量のデータの処理が必要なその他の分野でも使用されます。 所有者は、ラックあたりの電力密度の増加、ベアメタル サーバー、液体冷却、コンピュータ ルームの温度上昇、およびさまざまな特殊なソリューションを積極的に実験しています。 クラウド サービスの人気の高まりを考慮すると、ハイパースケールは近い将来、業界の成長の主な推進力となるでしょう。IT 機器やエンジニアリング システムの大手メーカーから興味深い技術ソリューションが登場することが期待できます。
エッジコンピューティング
もう XNUMX つの注目すべき傾向は、その真逆です。近年、膨大な数のマイクロ データ センターが建設されています。 リサーチとマーケットの予測によると、この市場は 2年の2017億ドルから8年までに2022億ドルに。 これは、モノのインターネットと産業用モノのインターネットの発展に関連しています。 大規模なデータ センターは、オンサイトのプロセス オートメーション システムから遠すぎます。 彼らは、何百万ものセンサーのそれぞれからの読み取りを必要としないタスクを実行します。 生成された場所で一次データ処理を実行し、その後、長いルートに沿って有用な情報をクラウドに送信することが最善です。 この現象を表すために、エッジ コンピューティングという特別な用語が作られました。 私たちの意見では、これはデータセンター建設の発展において XNUMX 番目に重要なトレンドであり、市場での革新的な製品の出現につながります。
PUEの戦い
大規模なデータセンターは大量の電力を消費し、熱を発生しますが、これを何らかの方法で回収する必要があります。 従来の冷却システムは施設のエネルギー消費量の最大 40% を占めており、エネルギーコスト削減の取り組みにおいては、冷凍コンプレッサーが主な敵とみなされています。 それらの使用を完全または部分的に拒否できるソリューションが人気を集めています。 自由冷却。 古典的なスキームでは、チラー システムは、冷却剤として水または多価アルコール (グリコール) の水溶液とともに使用されます。 寒い季節には、チラーのコンプレッサー凝縮ユニットが作動しないため、エネルギーコストが大幅に削減されます。 さらに興味深いソリューションは、回転式熱交換器と断熱冷却セクションを備えた、または備えていない二重回路空対空回路に基づいています。 外気による直接冷却の実験も行われていますが、革新的な解決策とは言い難いです。 従来のシステムと同様に、IT 機器の空冷が必要ですが、このような方式の効率の技術的限界はほぼ限界に達しています。
PUE (IT 機器のエネルギー消費量に対する総エネルギー消費量の比率) は、普及が進んでいる液体冷却方式によってさらに削減されるでしょう。 ここで、Microsoftが発売したものを思い出す価値があります。 モジュール式の水中データセンターと、Google の浮遊データセンターのコンセプトを構築します。 テクノロジー大手のアイデアは産業実装にはまだ程遠いですが、それほど幻想的ではない液体冷却システムが、トップ 500 のスーパーコンピューターからマイクロ データ センターに至るまで、さまざまなオブジェクトですでに稼働しています。
接触冷却中は、特殊なヒートシンクが装置に取り付けられ、その内部で液体が循環します。 浸漬冷却システムは誘電性作動流体 (通常は鉱油) を使用し、共通の密閉容器として、またはコンピューティング モジュール用の個別のハウジングとして実装できます。 沸騰（二相）システムは一見すると水中システムと似ています。 電子機器と接触する誘電性液体も使用しますが、根本的な違いがあります。作動流体は約 34 °C (またはわずかに高い) の温度で沸騰し始めます。 物理学の過程から、このプロセスはエネルギーの吸収によって起こり、温度の上昇が止まり、さらに加熱すると液体が蒸発する、つまり相転移が起こることがわかっています。 密閉されたコンテナの上部で、蒸気がラジエーターと接触して凝縮し、液滴が共通のリザーバーに戻ります。 液体冷却システムは素晴らしい PUE 値 (約 1,03) を達成できますが、コンピューティング機器への大幅な変更とメーカー間の協力が必要です。 今日、それらは最も革新的で有望であると考えられています。
結果
最新のデータセンターを構築するために、多くの興味深い技術的アプローチが発明されてきました。 メーカーは統合されたハイパーコンバージド ソリューションを提供し、ソフトウェア デファインド ネットワークが構築され、データ センター自体もソフトウェア デファインドになりつつあります。 施設の効率を高めるために、革新的な冷却システムだけでなく、複数のセンサーからのデータに基づいてエンジニアリング インフラストラクチャの運用を最適化できる DCIM クラスのハードウェアおよびソフトウェア ソリューションも導入しています。 一部のイノベーションはその約束を果たせません。 たとえば、モジュラーコンテナソリューションは、コンピューティングパワーを迅速に導入する必要がある場合に積極的に使用されていますが、コンクリートまたはプレハブ金属構造で作られた従来のデータセンターを置き換えることはできません。 同時に、従来のデータセンター自体はモジュール式になりますが、レベルはまったく異なります。 技術的な飛躍はありませんが、業界の進歩は非常に速く、私たちが言及したイノベーションは数年前に初めて市場に登場しました。 この意味では 2019 年も例外ではなく、明らかな進歩はもたらされないでしょう。 デジタル時代では、最も素晴らしい発明であっても、すぐに一般的な技術的ソリューションになります。
出所： habr.com