Сегодня, когда цифровые волны бушуют, центры обработки данных, как краеугольный камень вычислительной силы, поддерживающий облачные вычисления, искусственный интеллект и Интернет вещей, стали ключевым узким местом, ограничивающим их развитие. Когда традиционная технология воздушного охлаждения становится все более утомительной перед вычислениями высокой плотности, технология жидкого охлаждения выходит на историческую сцену с ее эффективностью охлаждения. В этой сложной системе с жидким охлаждением блок распределения жидкого охлаждения, как точный и эффективный диспетчер тепла, незаметный, но жизненно важный для поддержания стабильной работы всей системы.

　　От макро - до микро: основной узел системы жидкого охлаждения

Распределительный блок с жидким охлаждением, часто называемый CDU, является основным устройством управления и распределения системы охлаждения с жидким охлаждением. Он расположен между источником первичного бокового охлаждения и контуром охлаждения вторичной боковой стойки, образуя узел всей архитектуры охлаждения. Мы можем понять это как интеллектуальный центр теплообмена и распределения: он получает криогенную охлаждающую жидкость из охлаждающей башни или сухого охладителя из внешнего основного циркуляционного трубопровода и распределяет охлаждающую жидкость на каждый сервер в шкафу, который требует рассеивания тепла после точного регулирования давления, расхода и температуры. В то же время он собирает высокотемпературную охлаждающую жидкость, переносящую тепло из нагревательных элементов, таких как серверные чипы, и возвращается во внешнюю систему охлаждения для охлаждения, чтобы завершить полный цикл переноса тепла.

Основная миссия CDU заключается в обеспечении эффективной изоляции и теплопередачи обоих жидких контуров. Между первичным и вторичным боковыми контурами он завершает теплообмен с помощью пластинчатого теплообменника, который не только обеспечивает относительную независимость и стабильность большой внешней системы охлаждения, но и обеспечивает чистоту и безвредность охлаждающей жидкости, входящей в сервер, что значительно повышает безопасность и надежность системы. Эта « изоляционная » конструкция является важной предпосылкой для технологии жидкого охлаждения, которая может быть коммерциализирована в больших масштабах.

　　Точное регулирование: искусство равновесия статического давления, потока и температуры

Работа распределительного блока с жидким охлаждением далеко не простая « разветвленная труба», а искусство, связанное с прецизией управления. Во - первых, он должен поддерживать стабильную среду давления внутри вторичного бокового контура. Поскольку внутренний канал жидкого охлаждения внутри сервера чрезвычайно тонкий и чрезвычайно чувствителен к колебаниям давления, CDU обеспечивает, чтобы внутреннее давление системы всегда было выше атмосферного давления окружающей среды с помощью сложного устройства регулирования давления, тем самым эффективно предотвращая проникновение воздуха, избегая при этом риска утечки, вызванного высоким давлением. Это поддержание « статического давления» является гарантией того, что жидкость может плавно течь в сложных крошечных потоках.

Во - вторых, на CDU лежит большая ответственность за распределение надлежащего трафика для каждого шкафа и даже для каждой панели жидкого охлаждения сервера. Задачи вычислений на различных серверах в центре обработки данных являются легкими и тяжелыми, а тепло, которое они генерируют, динамически меняется. Отличные CDU способны воспринимать и реагировать на эти изменения с помощью преобразовательных насосов или регулирующих клапанов для достижения распределения потока по требованию. Это не только обеспечивает адекватное охлаждение компонентов с высокой тепловой плотностью, но и предотвращает неэффективные отходы энергии и оптимизирует эффективность охлаждения.

Что касается контроля температуры, то CDU контролирует температуру входящей и регидратационной жидкости в режиме реального времени с помощью высокоточных температурных датчиков и подключается к системе теплообмена, чтобы гарантировать, что температура охлаждающей жидкости, поступающей на сервер, стабилизируется в заданном диапазоне. Это точное управление температурой напрямую определяет эффект охлаждения конечного чипа, создавая стабильную и контролируемую тепловую среду для сервера, что является недостижимой точностью охлаждения воздуха.

　　Технологическая глубина: сложность и эволюция внутренней архитектуры

Глубоко внутри CDU, его техническая коннотация довольно богата. Его основной компонент - пластинчатый теплообменник, состоящий из большого количества листовых накладок из нержавеющей стали или титанового сплава, образует огромную удельную площадь поверхности, что позволяет первичной и вторичной жидкостям эффективно и компактно передавать тепло в противотоке или перекрестном потоке. Насосные агрегаты, приводящие жидкостный цикл, надежность которых напрямую определяет доступность всего CDU, часто имеют избыточную конструкцию. Кроме того, сложная система фильтрации продолжает очищать вторичную боковую охлаждающую жидкость, улавливая мелкие частицы примесей, которые могут присутствовать в системе, защищая чувствительные пластины с жидким охлаждением вниз по течению.

Современный интеллектуальный CDU - это очень цифровое устройство. Он объединяет в себе множество датчиков и контроллеров, которые могут собирать полноразмерные параметры работы системы в режиме реального времени и подключаться к системе управления инфраструктурой центра обработки данных через сетевой интерфейс. Эксплуатационный и обслуживающий персонал может удаленно контролировать свое рабочее состояние, устанавливать параметры, получать информацию раннего предупреждения и даже анализировать данные об энергоэффективности с помощью больших данных и алгоритмов искусственного интеллекта, оптимизировать стратегию работы и достичь прогнозного обслуживания. CDU превращается из чисто механического гидравлического оборудования в сенсорный узел и ядро управления интеллектуальной системой охлаждения.

　　Демонстрация ценности: ключевая роль за пределами охлаждения

Стоимость распределительного блока с жидким охлаждением, прежде всего, непосредственно отражается на теплоотдаче оборудования с высокой плотностью мощности. Перед лицом серьезных проблем, связанных с потреблением десятков киловатт на шкаф и даже более 500 ватт тепловой энергии на один чип, только технология жидкого охлаждения может быть легко решена, и CDU является основой для всего этого.

Во - вторых, CDU являются ключевым фактором снижения энергопотребления в центрах обработки данных. Благодаря высокотемпературной подаче жидкости он значительно увеличивает время использования естественного источника охлаждения, позволяя дата - центру большую часть года избавляться от охлаждения компрессора с огромным потреблением энергии, что значительно снижает общее потребление энергии в системе охлаждения и эффективно оптимизирует показатели PUE в центре обработки данных.

Кроме того, CDU обеспечивает поток охлаждающей жидкости через дорогостоящее вычислительное оборудование в стабильном и чистом состоянии благодаря своему тонкому распределению жидкостей и управлению ими. Этот слой « защитного щита» значительно снижает риск отказа оборудования от перегрева или коррозии и повышает надежность и безопасность работы всего центра обработки данных.