يتم تبريد أجهزة مركز بيانات NVIDIA بالماء “أكثر سخونة من حوض الاستحمام الساخن”

إليك سؤال ربما لم تتوقع قراءته اليوم (أو في أي وقت مضى): ما هو الشيء المشترك بين أجهزة الكمبيوتر العملاقة ذات الذكاء الاصطناعي وأحواض الاستحمام الساخنة؟ يبدو وكأنه بداية مزحة، أليس كذلك؟ ومع ذلك، فالحقيقة هي أنه في حين أن درجة حرارة حوض الاستحمام الساخن تبلغ حوالي 38 إلى 40 درجة مئوية، فإن أحدث خوادم الذكاء الاصطناعي من NVIDIA تدفع سائل “التبريد” الخاص بها إلى درجة حرارة أعلى، حتى تصل إلى 45 درجة مئوية، أو 113 درجة فهرنهايت.

قد يبدو الأمر عكسيًا، لأنه كيف يمكن لتشغيل سائل ساخن أن يبرد غرف الخادم؟ كان النهج القديم يعتمد على قيام مراكز البيانات بصب أطنان من الطاقة في الهواء البارد، ثم دفع الهواء البارد عبر كل مكون، وتشغيل مراوح ومبردات عالية الصوت فقط للحفاظ على راحة الرقائق. الآن، عندما يصبح سائل التبريد ساخنًا، يمكن للمبردات الجافة الخارجية التخلص من الحرارة من تلقاء نفسها دون الحاجة إلى مبردات. بمجرد أن تفهم كيفية عمل كل هذا، ستجد الطريقة القديمة لتبريد مراكز البيانات مضيعة للوقت.

يتم تبريد الجيل Rubin من البنية التحتية للذكاء الاصطناعي من NVIDIA بالسوائل بالكامل. لا توجد مراوح ولا ممرات باردة ولا تدخل إلى الثلاجة عندما تكون في غرفة الخادم. مجرد سائل يدور بهدوء عبر حلقة مغلقة. يعد هذا تحديثًا كبيرًا، لأنه تاريخيًا، كان التبريد يستهلك ما يصل إلى 40 بالمائة من فاتورة الكهرباء لمركز البيانات. تشير تقديرات الصناعة إلى أن رفع درجة حرارة المبرد بمقدار درجة واحدة فقط يخفض تكاليف طاقة التبريد بحوالي 4%. وبتوسيع نطاق ذلك إلى منشأة بقدرة 50 ميجاوات، ستوفر حوالي 4 ملايين دولار من الطاقة سنويًا.

كما أن توفير المياه مذهل بنفس القدر. يمكن لأنظمة أبراج التبريد التقليدية أن تستهلك ما يقرب من 2.6 مليون جالون من المياه لكل ميجاوات سنويًا. يمكن لهندسة التبريد السائل الجديدة من NVIDIA بزاوية 45 درجة أن تخفض الرقم إلى ما يقرب من الصفر.

هذا إصلاح كامل لنظام التبريد في مراكز البيانات الضخمة. لن يكون لنظام الحلقة المغلقة بدون التبريد بالتبخير، أو أبراج المياه، أو تصريف المياه المستمر تأثير على تكاليف مركز البيانات فحسب، بل أيضًا على البيئة.

لعقود من الزمن، عملت صناعة مراكز البيانات على افتراض أن البرودة تعني الأمان. كلما كانت الغرفة أكثر برودة، كان ذلك أفضل. لكن رقائق السيليكون تسخن بطبيعتها. تظهر بيانات NVIDIA أن سائل التبريد الذي يدخل إلى معالج مبرد سائل بالكامل عند درجة حرارة 45 درجة مئوية يخرج عند حوالي 55 درجة بعد امتصاص الحمل الحراري للرقاقة. تستمر الشريحة في العمل بكامل الأداء لأن الألواح الباردة المبردة بالسوائل تحافظ على كل شيء ضمن حدود التشغيل الآمنة. وهذا يسمح أيضًا للمبردات الجافة الخارجية برفض الحرارة بكفاءة طوال معظم أيام العام، دون الحاجة إلى مبردات ميكانيكية. وبطبيعة الحال، تلعب الجغرافيا دورًا مهمًا هنا أيضًا، لأنه لا يمكن أن يكون لديك نفس توقعات إدارة درجة الحرارة في الصحراء كما هو الحال في الجبال.

وسيترجم ذلك أيضًا إلى مراكز بيانات أكثر صمتًا. عادةً، تحتاج إلى حماية الأذن داخل مراكز البيانات لتقليل الضوضاء العالية الناتجة عن مراوح التبريد والمولدات الاحتياطية وأنظمة التبريد. إن بنية Rubin الخاصة بـ NVIDIA تسقط كل ذلك.

لا تعمل معدات Rubin من NVIDIA على خفض تكاليف استهلاك الطاقة والمياه وتقليل مستويات الضوضاء فحسب. كما أن الخوادم أكثر كفاءة في استخدام المساحة. بفضل تصميمها، فإن النظام الذي كان يستوعب ست وحدات رفوف أصبح الآن يتسع لوحدتين.

في النهاية، تتمتع بنية الخادم الجديدة من NVIDIA بالقدرة على حل بعض المشكلات الأكثر إزعاجًا المتعلقة بمراكز البيانات، مثل استهلاكها العالي للطاقة والاستخدام الضخم للمياه والتلوث الضوضائي واستخدام الأراضي. لا يؤدي هذا إلى حل المشكلات في مراكز البيانات الحالية، ولكن نأمل أن يؤدي إلى تحسينها في المستقبل.