Интеллектуальные системы охлаждения компьютеров - уже реальность

Одна из проблем современных вычислительных машин заключается в «интуитивном» подходе к их охлаждению. Недостаток кулеров, установленных «на глаз», в том, что если их работа недостаточна, то мощный компьютер может просто перегреться и выйти из строя. А если избыточна — то много электроэнергии тратится впустую. По этой причине, в частности, HP заявила о разработке системы «умного» охлаждения для компьютеров, серверов, больших центров обработки данных под названием HP Dynamic Smart Cooling. Ее идея состоит в организации охлаждения, сила которого прямо пропорциональна тепловым нагрузкам.

С увеличением мощности компьютеров и производительности Интернета у системных служб возникла задача более четко обеспечивать охлаждение процессоров. Нередко под серверные комнаты в офисах отводятся небольшие подсобные помещения. Они не имеют хорошей вентиляции, из-за чего циркулирование воздуха в них затруднено. А после нескольких часов работы температура в помещении повышается на несколько градусов. Это, в свою очередь, приводит к снижению эффективности сервера и даже падению производительности труда из-за подвисаний и сбоев в сети.

Специалисты утверждают, что при повышении температуры окружающей среды на десять градусов надежность ИТ-оборудования снижается на 50%. А тактовая частота процессоров 1,5 ГГц при отклонении температуры от рекомендованных значений на десять градусов снижается на 2%, что приводит к сбоям оборудования.

«Охлаждение информационных центров традиционно осуществлялось безо всяких инноваций, а только с помощью интуиции, — рассказывает РБК daily Чандракант Патель, член научного общества HP, сотрудник лаборатории корпоративных систем хранения данных и серверов HP. — Выходило, что ваш дом имеет термостат и систему, регулирующую температуру в доме, а информационный центр оснащен системой охлаждения, работа которой никак не контролируется. При этом ваш дом потребляет 10 кВт электроэнергии в год, а информационный центр — 10 МВт. Поэтому мы разработали систему охлаждения под названием Dynamic Smart Cooling. Только что мы развернули ее в Бангалоре (Индия), где она охватывает 7500 вычислительных узлов». Система построена на использовании тепловых датчиков, в непрерывном режиме мониторящих температуру компонентов компьютера и позволяющих автоматически корректировать ее в случае перепадов.

«На данный момент проблема охлаждения стоит очень остро, — рассказывает РБК daily известный деятель Рунета Алекс Экслер.

— Серверы работают в стойках, и нередко в одном помещении могут находиться десятки, а то и сотни работающих машин. И если даже температура воздуха в комнате колеблется в районе 20 градусов, то внутренние системы охлаждения не справляются. В этом ключе очень важна роль внешнего охлаждения. Приходится устанавливать кондиционеры, которые сгоняют температуру до 15 градусов. В итоге тратится колоссальное количество энергии».

Как утверждается, разработка HP способна справиться с этой задачей. Серверная комната проходит полную модернизацию. В итоге она приобретает вид некоего герметичного холодильника с изолированными стенами, а дверь для входа в нее похожа на толстую створку ворот в бомбоубежище. Разработка HP агрегирует информацию, поступающую с тепловых датчиков, расположенных на стойках с серверами, и контролирует работу охлаждающих их вентиляторов. При этом измерение температуры происходит в реальном времени, и оборудование оперативно реагирует на все перепады напряжения в сети, а также изменения нагрева окружающего воздуха в зависимости от времени суток и иные ситуации. В итоге охлаждаются только те участки вычислительного центра, которые требуют охлаждения. Такой подход позволяет не только эффективно бороться с избыточным тепловыделением, но и экономить электроэнергию. После завершения оптимизации с помощью Dynamic Smart Cooling, по заверению ее создателей, она позволит снизить энергопотребление почти на 40% и поднимет надежность работы аппаратуры примерно на 50%.

«Основная проблема кулеров — это высокий уровень шума, и победить его очень трудно, — рассказывает Алекс Экслер. — Кроме того, невысока и их надежность, потому что там много движущихся частей и рано или поздно они выходят из строя. Поэтому сейчас многие фирмы разрабатывают системы охлаждения, основанные на отводе тепла жидкостью. Они бесшумные, намного надежнее, эффективнее, но и дороже. Так, жидкостная система может увеличить стоимость компьютера не менее чем на 400 долл. Отличные системы водяного охлаждения сейчас разрабатывает и мировой лидер в этой области фирма Zalman. Вероятно, в скором времени такие комплексы окончательно вытеснят шумящие кулеры из серверных помещений».

Жидкостный вариант системы умного охлаждения имеет и HP. Так, внутри серверных стоек находятся радиаторы и проложены огибающие их трубы, по которым течет жидкость. Выброс энергии происходит прямо в серверную. Однако такие системы не являются полностью автономными и требуют подключения к водопроводной сети.