فناوری استفاده از مایعات به منظور سرمایش سرورها، برای چندین سال است که در کامپیوترها و قطعات مختص بازی های کامپیوتری و همچنین برخی ابزارهای ارتباطی با عملکرد بالا، مورد استفاده قرار می گیرند. امروزه به آهستگی این نوع فناوری راه خود را در مراکز داده نیز باز می کند.
در بسیاری از مراکز داده از هوای خنک برای بر طرف کردن گرمای تولیدی سرورها استفاده می شود . هوای گرم از طریق واحد های تهویه به بیرون از مجموعه، هدایت شده و هوای خنک دوباره جایگزین آنها می شود.
همان طور که از نام این فناوری مشخص است، در سرمایش توسط مایع، مایعات خنک کننده کاملا در مجاورت چیپ های کامیپوتر یا سرورها می باشند. سرمایش توسط مایع خود به دو شیوه متفاوت قابل تقسیم است : سرمایش مستقیم توسط مایع[1] (DLC) و سرمایش فراگیر توسط مایع[2] (TLC).
در روش سرمایش مستقیم توسط مایع (DLC)، مخزن گرمایی کوچکی در بالای بورد سرورهایی که نیاز به سرمایش دارند قرار می گیرد. با تولید گرما توسط بورد، گرما به این مخزن انتقال پیدا می کند. معمولا مخزن از صفحات فلزی پر از آب خنک ساخته شده است. با گرم شدن مایع درون مخزن تیوب هایی که از داخل مخزن به بیرون کشیده شده اند، مایع درون آن را به بیرون انتقال می دهند و در نتیجه به این صورت گرما را به خارج انتقال می یابد. تیوب های برگشتی مایع خنک را به داخل مخزن گرمایی انتقال می دهند.
با استفاده از این راهکار، می توان حود 40% تا 60% از گرمای تولید شده توسط سرورهای را جذب نمود و به محیط بیرون انتقال داد. باقیمانده گرما نیز توسط هوا برطرف می گردد. در نتیجه در این روش هنوز نیاز به تهویه هوا در مرکز داده وجود خواهد داشت.
در راهکار سرمایش فراگیر توسط مایع (TLC)، به تهویه هوا نیازی نمی باشد. در این روش سرورها به صورت کامل در یک مایع دی اللکتریک و یا یک روغن مینرال غوطه ور می شوند. گرما توسط این مایع دی الکتریک جذب می شود. آنچه در عمل اتفاق می افتد این است که رک به پشت در داخل یک مخزن مملو از مایع دی الکتریک خابانیده می شود. کابل های قدرت و شبکه نیز از بالای این مخزن به سرورها وصل می شوند.
تمامی حرارت ایجاد شده سروها در این روش توسط مایع جذب می شود و مایع به صورت مدوام خنک شده و به داخل مخزن برمیگردد.
روش TLC دارای مزیت هاییی می باشد که در ادامه به آن اشاره خواهد شد ولی یکی از بزرگترین معایبی که این روش دارد پیچیدگی و زمان بر بودن فرایند تعمیر و تعویض می باشد. جابجایی هر سرور و قطعه دیگری نیاز مند خروج از مایع، خشک کردن، تعمیر یا تعویض و سپس قرار دادن در داخل مایع می باشد که این فرایند نسبت به تعمیرات عادی یک سرور زمان بیشتری لامز خواهد داشت.
همانطور که بیان شد روش سرمایش فراگیر توسط مایع نیاز به تهویه هوا نمی باشد. همچنین در این روش هیچگونه نگرانی هایی محیطی مانند میزان رطوبت و وجود گرد و غبار نیز در میان نخواهد بود. این روش سرمایش برای کاربردهای سخت در محیط های انبار، کارخانه و یا شرایط نظامی بسیار مطلوب می باشد زیرا که ملاحظات محیطی کاملا حذف گردیده است.
از آن جهت که راهکار TLC هیچگونه نیازی به فن یا تهویه هوا ندارد، در مواقط قطعی برق و ازکار افتادگی فن ها نیز به مدت طولانی تر قادر به سرمایش سرورها خواهدبود. یکی دیگر از مزیت های سرمایش توسط مایع (بخصوص روش TCL) این می باشد که روش بسیار آرام و بی صدایی نسبت به روش های سنتی سرمایش می باشد. همچینی این روش دارای بازده بالای انرژی است زیرا که تقریا نیاز به وجود کمپرسور را در فرایند سرمایش از بین می برد.
از دیگر مزیت های روش TLC این است که حتی می تون از مایع گرم شده در مجاورت سرورها، در سیستم های گرمایش داخل ادارات و ساختمان ها نیز استفاد نمود. همچینین طراحی مرکز داده در این روش ها بسیار انعطاف پذیر تر خواهد شد زیرا که دیگر نیازی به دالان های سرد و گرم بسته نخواهد بود. می توان رک ها را در هر جایی که خواست قرار داد.
توسط روش های سرمایش توسط مایع می توان تقریبا 40% تا 90% درهزینه های سرمایش صرفه جویی نمود . مطمئنا قعلا در مراحلی ابتدایی بگسترش این نوع سرمایش می باشیم اما به توجه به مزایای گفته شده در آینده این بازار به شدت گسترش پیدا خواهد نمود.
[1] Direct Liquid Cooling
[2] Total Liquid Cooling
درج دیدگاه