Liquid Cooling
ما المقصود بتبريد السوائل؟
كما يوحي الاسم، تستخدم تقنية تبريد السوائل سائلًا، وهو سائل التبريد في هذه الحالة، كوسيط لنقل الحرارة. ومن تقنيات تبريد السوائل الشائعة المتاحة للخوادم في السوق: التبريد المباشر للسوائل (DLC)، المعروف أيضًا باسم التبريد المباشر للرقاقة (D2C)، والتبريد بالغمر، الذي ينقسم بدوره إلى التبريد بالغمر أحادي الطور والتبريد بالغمر ثنائي الطور. لمزيد من المعلومات حول التبريد بالغمر، يُنصح بالاطلاع على صفحة الحل المخصصة أو مراجعة إدخال المسرد الخاص بنا.
يساعد التبريد المباشر للسوائل الخادم على تبديد الحرارة من خلال أنابيب محكمة الإغلاق، تُعرف باسم حلقات التبريد، ومملوءة بسائل التبريد. وتلتف حلقات التبريد حول المكونات الرئيسية داخل هيكل الخادم. وتنتقل الطاقة الحرارية من المكونات إلى سائل التبريد عبر صفائح نحاسية موصلة، تُعرف أيضًا باسم الصفائح الباردة. ثم يُضخ سائل التبريد الساخن إلى خارج الخادم عبر دورة إلى مبادل حراري، حيث تُزال الحرارة من سائل التبريد قبل إعادته عبر الأنابيب إلى الخادم لتكرار الدورة.
يمكن تركيب المبادل الحراري في حامل الخادم نفسه الذي يضم الخادم المبرّد بالسوائل، بحيث تُطرد الحرارة مباشرة إلى الممر الساخن في مركز بيانات مبرّد بالهواء. ويُعرف هذا باسم إعداد التبريد من السائل إلى الهواء، وهو يسهّل على مراكز البيانات التقليدية البدء تدريجيًا في اعتماد تبريد السوائل من دون إعادة تصميم البنية التحتية بالكامل. وعلى العكس، ينقل إعداد التبريد من السائل إلى السائل سائل التبريد الساخن من جميع حوامل الخوادم إلى مبادل حراري مركزي يشكل جزءًا من حلقة التبريد السائلة الخاصة بالمنشأة. ورغم أن هذه الطريقة أكثر فاعلية في تبديد الحرارة، يجب تصميم غرفة الخوادم منذ البداية لدعم الخوادم المبرّدة بالسوائل.
يساعد التبريد المباشر للسوائل الخادم على تبديد الحرارة من خلال أنابيب محكمة الإغلاق، تُعرف باسم حلقات التبريد، ومملوءة بسائل التبريد. وتلتف حلقات التبريد حول المكونات الرئيسية داخل هيكل الخادم. وتنتقل الطاقة الحرارية من المكونات إلى سائل التبريد عبر صفائح نحاسية موصلة، تُعرف أيضًا باسم الصفائح الباردة. ثم يُضخ سائل التبريد الساخن إلى خارج الخادم عبر دورة إلى مبادل حراري، حيث تُزال الحرارة من سائل التبريد قبل إعادته عبر الأنابيب إلى الخادم لتكرار الدورة.
يمكن تركيب المبادل الحراري في حامل الخادم نفسه الذي يضم الخادم المبرّد بالسوائل، بحيث تُطرد الحرارة مباشرة إلى الممر الساخن في مركز بيانات مبرّد بالهواء. ويُعرف هذا باسم إعداد التبريد من السائل إلى الهواء، وهو يسهّل على مراكز البيانات التقليدية البدء تدريجيًا في اعتماد تبريد السوائل من دون إعادة تصميم البنية التحتية بالكامل. وعلى العكس، ينقل إعداد التبريد من السائل إلى السائل سائل التبريد الساخن من جميع حوامل الخوادم إلى مبادل حراري مركزي يشكل جزءًا من حلقة التبريد السائلة الخاصة بالمنشأة. ورغم أن هذه الطريقة أكثر فاعلية في تبديد الحرارة، يجب تصميم غرفة الخوادم منذ البداية لدعم الخوادم المبرّدة بالسوائل.
لماذا تحتاج إليه؟
يتميز تبريد السوائل بكفاءة أعلى في نقل الحرارة مقارنةً بأنظمة التبريد التقليدية بالهواء، ولذلك يُستخدم غالبًا لتبريد الخوادم التي تولّد قدرًا كبيرًا من الحرارة، مثل الخوادم المستخدمة في الحوسبة عالية الأداء (HPC) لدعم تطوير الذكاء الاصطناعي (AI) أو إنشاء التوائم الرقمية. وبخلاف التبريد بالهواء، الذي يتطلب مراوح ومشتتات حرارية للمساعدة في تبديد الحرارة، لا يحتاج تبريد السوائل إلى هذه المكونات، كما لا يتطلب مساحة إضافية لتدفق الهواء. ويساعد ذلك على تقليل البصمة الإجمالية للخادم، ما يتيح زيادة كثافة وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) بدرجة كبيرة، وبالتالي نشر قدرة حوسبة أكبر في مساحة محدودة. كما يحمي التبريد الفعال الخوادم من تجاوز قيمة تصميم الطاقة الحرارية (TDP) المحددة لها، مما يعزز الموثوقية والتوافر، وقد يحسن أداء الشرائح أيضًا. وتعمل تقنية تبريد السوائل كذلك على تقليل استهلاك الطاقة وتحسين فعالية استخدام الطاقة (PUE) في مركز البيانات.
كيف تساعد GIGABYTE؟
تتعاون GIGABYTE مع شركاء متعددين في القطاع لتوفير مجموعة متنوعة من حلول تبريد السوائل لمنتجات الخوادم، بدءًا من التبريد بالغمر أحادي الطور، مرورًا بـ التبريد بالغمر ثنائي الطور، ووصولًا إلى التبريد السائل المباشر. تساعد هذه الحلول عملاءنا على تحقيق أفضل أداء ممكن من حلول الخوادم لديهم، مع الالتزام بمبادئ الحوسبة الخضراء الصديقة للبيئة.
ومن أحدث الأمثلة على حلول التبريد السائل المباشر من GIGABYTE نشر عنقود HPC جديد من GIGABYTE في مركز الفضاء الجوي الألماني. وقد جرى دمج خادم البنية التحتية فائقة التقارب (HCI) H261-Z60 من سلسلة H من الخوادم عالية الكثافة مع نظام CoolIT للتبريد السائل المباشر لبناء العنقود الجديد. وقد أتاح هذا الحل قدرة حوسبة قصوى تصل إلى ضعف ما توفره المنتجات المنافسة في السوق، وقلّل المساحة التي تشغلها الخوادم بنسبة 50%، واستوفى متطلبات العميل لتشغيل خوادم عالية الأداء في درجة حرارة محيطة تبلغ 40°C من دون تكييف هواء، بما يسهم بصورة أفضل في تحقيق أهداف كفاءة الطاقة وخفض انبعاثات الكربون.
ومن أحدث الأمثلة على حلول التبريد السائل المباشر من GIGABYTE نشر عنقود HPC جديد من GIGABYTE في مركز الفضاء الجوي الألماني. وقد جرى دمج خادم البنية التحتية فائقة التقارب (HCI) H261-Z60 من سلسلة H من الخوادم عالية الكثافة مع نظام CoolIT للتبريد السائل المباشر لبناء العنقود الجديد. وقد أتاح هذا الحل قدرة حوسبة قصوى تصل إلى ضعف ما توفره المنتجات المنافسة في السوق، وقلّل المساحة التي تشغلها الخوادم بنسبة 50%، واستوفى متطلبات العميل لتشغيل خوادم عالية الأداء في درجة حرارة محيطة تبلغ 40°C من دون تكييف هواء، بما يسهم بصورة أفضل في تحقيق أهداف كفاءة الطاقة وخفض انبعاثات الكربون.