يبارك في رفع تردد التشغيل: في مركز البيانات العالم ، التبريد السائل أصبح الملك

انظر ، الجميع يحب جون سلاتري. ولكن هذا هو ذات الصلة ، وعد.

في Iron Man 2 ، هناك لحظة عندما يكون Tony Stark مشاهدة فيلم عمره عقود من الزمن لوالده المتوفى ، الذي يخبره “أنا مقيد بتكنولوجيا وقتي ، لكن في يوم من الأيام ، أوجد حلا لذلك. وعندما تفعل ذلك ، سوف تغير العالم ” عمل خيالي لكن الفكرة المعبر عنها شرعية. ال رؤى وأفكار التكنولوجيين وغالبا ما تكون في المقدمة تكنولوجيا عصرهم. ربما كان لدى ستار تريك ذلك دائمًا ، لكن الأمر استغرق منا عقودا للحصول على أجهزة لوحية وقارئات إلكترونية حق.

مفهوم التبريد السائل يجلس مباشرة في هذه الفئة كما حسنا. في حين أن الفكرة كانت موجودة منذ 1960s ، إلا أنها ظلت مفهوم هامش بالمقارنة مع الهواء أرخص بكثير وأكثر أمانا طريقة التبريد. استغرق الأمر 40 سنة أخرى قبل التبريد السائل حتى بدأت تقلع في 2000s ، وبعد ذلك كان في الغالب يقتصر على الهواة الهواة الذين يريدون رفع تردد التشغيل وحدات المعالجة المركزية الخاصة بهم بشكل جيد تتجاوز الحدود الموصى بها التي وضعتها إنتل وأيه إم دي.

اليوم ، ومع ذلك ، يبدو أن التبريد السائل كان له لحظة. أنت يمكن شراء نظام تبريد سائل للكمبيوتر الخاص بك بأقل من 100 دولار ، و الصناعة المنزلية كلها من البائعين مركز البيانات والمؤسسات (مثل CoolIT ، Asetek ، الحوسبة الخضراء ، Ebullient ، على سبيل المثال أربعة) كلها تعزز التبريد السائل من معدات مركز البيانات. التبريد السائل لا يزال يستخدم في المقام الأول في المناطق الحوسبة الفائقة ، الحوسبة عالية الأداء (HPC) ، أو غيرها الحالات التي تنطوي على كميات هائلة من الطاقة حساب حيث وحدات المعالجة المركزية تشغيل في استخدام ما يقرب من 100 في المئة ، ولكن مثل حالة الاستخدام أصبح التيار.

هناك نوعان شائعان من التبريد السائل: مباشرة إلى رقاقة و غمر. في مباشرة إلى رقاقة ، يتم توصيل المشتت الحراري إلى وحدة المعالجة المركزية مثلما هو الحال مع مروحة قياسية ، ولكن بدلاً من مروحة هناك نوعان أنابيب متصلة. لديها أنبوب واحد حيث يأتي الماء البارد و يبرد المشتت الحراري ، الذي يمتص الحرارة من وحدة المعالجة المركزية ، وواحد الأنابيب لاتخاذ الماء الساخن بعيدا. ثم يتم تبريده وإعادته إلى وحدة المعالجة المركزية في حلقة مغلقة لا تختلف عن مجرى الدم البشري.

مع الغمر ، غمرت الأجهزة مع حمام سائل ، التي يجب أن تكون واضحة غير موصل. عموما ، هذا النهج من الأفضل مقارنة برك السباحة المستخدمة لتبريد المفاعل النووي قضبان. الغمر هو أكثر تطورا بكثير ويتطلب أكثر من ذلك بكثير المبرد مكلفة من مباشرة إلى رقاقة ، والتي لا تزال تستخدم المياه القديمة عادي. علاوة على ذلك ، هناك خطر الانسكاب مع غمر. لهذا السبب ، تعد ميزة Direct to chip أكثر شيوعًا الآن.

للحصول على مثال رئيسي واحد ، خذ الأبجدية. عندما جوجل الأم قدمت شركة Alphabet معالجات TensorFlow 3.0 AI في مايو في عام 2018 ، قال الرئيس التنفيذي ساندر بيتشاي إن الرقائق قوية للغاية ، “لذلك في المرة الأولى التي كان علينا فيها إدخال التبريد السائل في بياناتنا المراكز. “كان التبديل هو السعر الذي دفعته الأبجدية لثمانية أضعاف تحسن في الأداء.

على الجانب الآخر ، أعلنت Skybox Datacenters مؤخرًا عن ضخمة ، 40،000 خادم العملاق لاستكشاف النفط والغاز من DownUnder GeoSolutions (DUG). ومن المتوقع أن هذه المبادرة ل تقديم 250 petaflops من الطاقة الحاسوبية ، أكثر من أي موجود حاسوب فائق – ونظام التبريد السائل المتوقع سوف يرفق الخوادم ، باستخدام أكثر من 720 حاوية في مغمورة بالكامل خزانات مملوءة بسائل عازل.

وفي كلتا الحالتين ، “التبريد السائل هو تبريد المستقبل و قال كريج بننجتون ، نائب رئيس قسم التصميم ، “سيكون الأمر دائمًا” الهندسة في مشغل مركز البيانات Equinix. “يبدو واضحا جدا هذا هو الشيء الصحيح الذي يجب فعله ولكن لم يفعله أحد “.

فكيف التبريد السائل ذهب من علم باطني على هامش الحوسبة إلى التيار الرئيسي في مراكز البيانات الحديثة؟ مثل جميع التقنيات ، كان جزئيا نتيجة للتطور تنطوي على التجربة والخطأ والكثير من الهندسة. لكن خصيصا للتبريد السائل ، مركز البيانات الضخم اليوم يجب أن نشكر المشغلين overclockers في وقت مبكر ، الذين قد حقا أن يكون الأبطال المجهولين للتبريد السائل.

ال  IBM System 360 معالجة لوحة التحكم.  #VintageChicال IBM System 360 data processing control panel. #VintageChicH. أرمسترونج روبرتس / كلاسيك ستوك / غيتي إيماجز

ما نتحدث عنه عندما نتحدث عن التبريد السائل

التبريد السائل دخلت حقا الخيال الشعبي مرة أخرى في عام 1964 عندما استكشفت شركة IBM تبريد الغمر لنظام الشركة 360 المركزية. (نظام 360 كان واحدا من الشركات الأولى أجهزة الكمبيوتر المركزية. بينما IBM had700 و 7000 Series المركزية منذ أكثر من عقد من الزمان ، نظام / 360 “بشرت في عصر توافق الكمبيوتر — لأول مرة ، مما يسمح للآلات عبر خط إنتاج للعمل مع بعضهم البعض ، “وفقًا لشركة IBM.) كان المفهوم بسيطًا: سيتم تشغيل المياه المبردة عبر منع الحمل الذي يبرد الماء إلى ما دون درجة حرارة الغرفة ، وبعد ذلك سيتم توفير المياه مباشرة إلى النظام. في IBM استخدم الإعداد النهائي ما يعرف الآن باسم تبريد الباب الخلفي ، حيث تم تركيب جهاز يشبه المبرد على ظهر حاسب مركزي. هذه سحب الجهاز في الهواء الساخن من المركزية عبر المشجعين ، وهذا الهواء بعد ذلك تم تبريده بالماء ، مثلما يبرد المبرد السيارة محرك.

قراءة متعمقة

قبل 50 عامًا ، ابتكرت IBM حاسبًا مركزيًا ساعد في إرسال الرجال إلى القمر

مع مرور الوقت منذ ذلك الحين ، تحسن المهندسون من هذا المفهوم الأساسي ، وشكلين مهيمنين من التبريد السائل في نهاية المطاف ظهرت – الانغماس والاتصال المباشر. الغمر هو بالضبط ما هو عليه يقول: الالكترونيات يجلسون في حمام سائل ، ل أسباب واضحة ، لا يمكن أن يكون الماء. يجب أن يكون السائل غير موصل ، أو عازل (شركات مثل 3M حتى المهندس السوائل خصيصا لهذا الغرض).

الغمر ، رغم ذلك ، لديه الكثير من التحديات والعيوب. لأنه يجلس في السائل ، لا يمكن الوصول إلى الخادم إلا من أعلى. هذا هو المكان الذي يجب أن توجد فيه المنافذ الخارجية. وحدة 1 رف (وحدة رف) الحل غير عملي ، لذا لا يمكنك تكديس الرفوف. ال السائل العازل ، وعادة ما يكون الزيت المعدني ، مكلف للغاية ويمكن أن يكون فوضوي لتنظيف إذا تسرب. تحتاج محركات الأقراص الصلبة الخاصة و ستضطر على الأرجح إلى إنفاق الكثير لإعادة تعديل مركز البيانات. هذا لماذا في حالة هيوستن العملاق المذكور أعلاه ، من الأفضل أن يتم الغمر باستخدام مركز بيانات جديد بدلاً من التعديل التحديثي القديم.

على النقيض من ذلك ، يكون تبريد سائل التلامس المباشر هو مكان امتصاص الحرارة (أو مبادل حراري) يقع على الشريحة ، تمامًا مثل الحرارة العادية مكتب المدير. ولكن بدلاً من مروحة متصلة تهب على المشتت الحراري ، يحتوي هذا الإعداد على اثنين من وصلات أنابيب المياه – واحد لجلب الماء البارد في لتبريد لوحة ، وآخر لسحب الماء الساخن تم إنشاؤها عن طريق الاتصال مع لوحة الحرارة. لقد أصبح هذا أكثر شكل شائع من التبريد السائل ، التي اعتمدتها الشركات المصنعة الأصلية الكبرى مثل HP Enterprise و Dell EMC و IBM ، بالإضافة إلى الخزانة والعلبة صناع مثل تشاتسوورث سيستمز وشنايدر إلكتريك.

يستخدم Direct to chip المياه ، على الرغم من أهميته نوعية المياه. بالتأكيد لا يمكنك استخدام البلدية غير المرشحة ماء. مجرد إلقاء نظرة على صنبور الخاص بك أو رأس دش. الذي يريد الكالسيوم تراكم في خوادمهم؟ على الأقل ، السائل الاتصال المباشر يتطلب التبريد ماءً نقيًا ومقطرًا وأحيانًا ماء مخلوطًا مع التجمد. هذا النوع من سائل التبريد هو دقيق جدا العلم في حد ذاته.

Hmmm, it seems some of those early 2000s overclockers that helped ولدت نهضة التبريد السائل قد قرأت A.R.S.  فني. تكبير / هممم ، يبدو أن بعض من رفع تردد التشغيل في وقت مبكر 2000s التي ساعدت spawned the liquid cooling renaissance may have read A.R.S.Technical.

اتصال إنتل

كيف وصلنا من مشعات IBM إلى الإسراف اليوم حلول التبريد؟ مرة أخرى ، شكرا لرفع تردد التشغيل. حول المنعطف من القرن ، بدأ التبريد السائل يصطاد جهاز الكمبيوتر رفع تردد التشغيل وهواة بناء نظام الذين أرادوا تشغيل أجهزة الكمبيوتر بسرعات أعلى من تصنيفها رسميا. لا يزال ، كان باطني جدا الفن مع عدم وجود تصميم قياسي. فعل الجميع خاصة بهم شيء. يتطلب تجميع المستخدم MacGyvering التي وضعت منتجات ايكيا للعار. معظم المبردات لم تكن ملائمة بشكل جيد في العلبة.

في أوائل عام 2004 ، تغيرت الأمور بسبب بعض السياسات الداخلية في إنتل. مهندس من شركة هيلزبورو ، أوريجون ، التصميم المركز — حيث تتم معظم أعمال تصميم الرقاقات الخاصة بالشركة ، على الرغم من وجود Intel HQ في سانتا كلارا ، كاليفورنيا ، فقد كان يعمل على مشروع تبريد مخصص لشركة إنتل لعدة سنوات. Theوقد كلف المشروع إنتل أكثر من 1 مليون دولار لتطوير في ذلك الوقت ، وكان هدفها برودة السائل لوحدات المعالجة المركزية إنتل. لسوء الحظ ، كانت إنتل على وشك قتل المشروع.

يأمل المهندس في الحصول على نتيجة مختلفة. لإنقاذ مشروعه ، أحضر الفكرة إلى فالكون نورثويست ، باني أعلى من أنظمة الخط للاعبين في بورتلاند. “كان المنطق كشركة ، رأوا التبريد السائل بمثابة تأييد ضمني ل قال كيلت: “رفع تردد التشغيل ، ورفع تردد التشغيل في ذلك الوقت كان شائعًا” ريفز ، رئيس فالكون الشمالية الغربية. إنتل لديها أسباب منطقية لهذا الموقف. في ذلك الوقت ، كان تجار التجزئة عديمي الضمير في آسيا بيع أجهزة الكمبيوتر فيركلوكيد بسرعات أعلى من التصنيف مع الفقراء التبريد ، وهذا أصبح بطريقة أو بأخرى مشكلة إنتل في الجمهور الحوار. وبالتالي ، عارضت الشركة رفع تردد التشغيل.

ولكن هذا المهندس أوريغون يعتقد إذا كان يمكن أن يحصل على عميل و حالة السوق للبرودة ، فإن إنتل تلين في نهاية المطاف. (ماذا بنيت إنتل أيضا حدث ليكون أفضل بكثير من الحل كان في السوق في مكان آخر ، كما أخبر ريفز آرس.) الدعوة الداخلية القليل والتفاوض بين الشركات ، إنتل سمحت لشركة صقر ببيع أنظمة التبريد — جزئيًا منذ Intel أنتجت بالفعل الآلاف منهم. الصيد الوحيد؟ Falconلا يمكن الاعتراف بتورط إنتل. وافق الصقر ، وقريبا أصبح أول صانع لأجهزة الكمبيوتر الشخصية لشحن مختوم بالكامل ، الكل في واحد برودة السائل.

لم يكن هذا الحل الرائد في مجال التبريد السائل الحديث تمامًا المستهلك ودية ، لاحظ ريفز. كان الصقر لتعديل الحالات لجعل يصلح المبرد واضطر إلى اختراع طبق بارد لتبريد الماء. ولكن مع مرور الوقت ، صانعي تبريد وحدة المعالجة المركزية مثل ThermalTake و Corsair درس ما قامت به شركة Intel وتهدف إلى تحسينات تدريجية. من عند هناك ، ظهرت منتجات الخوادم والموردين مثل CoolIT و Asetek لجلب التبريد السائل على وجه التحديد إلى مركز البيانات. بعض ما يفعلونه – مثل الأنبوب الذي لن يكسر أو يكسر أو يتسرب لمدة تصل إلى سبع سنوات – تم ترخيصه في نهاية المطاف إلى وحدة المعالجة المركزية للمستهلك البائعين برودة ، وهذا تقاسم التقدم ذهابا وإيابا لديه تصبح القاعدة.

كما بدأ هذا السوق ينمو بطرق متعددة ، حتى إنتل تغيرت في نهاية المطاف لحنها. هو الآن الأسواق رفع تردد التشغيل قدرات سلسلة K و X من وحدات المعالجة المركزية ، على سبيل المثال ، و لا تهتم الشركة حتى بتزويد مروحة الأوراق المالية بها أعلى وحدة المعالجة المركزية للاعبين.

“[سائل التبريد] مجرب وصحيح – كل شخص على المستهلك الجانب يفعل ذلك ، “قال ريفز. توقفت إنتل عن شحن مراوح الأسهم مع وحدات المعالجة المركزية الراقية لأنها تتطلب التبريد السائل. لقد كان ثبت من قبل وحتى المباركة من قبل إنتل في هذه المرحلة. لا افكر ستجد أي شخص يقول أن الكل في واحد غير موثوق به كافية.”

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: