Immersion sovutish va boshqalar. To'g'ridan-to'g'ri{1}}-Chipni sovutish: Quvurlar xususiyatlari uchun bu nimani anglatadi

Kirish: Juda kech qabul qilingan qaror

Aksariyat maʼlumotlar markazi muhandislari oʻzlarining sovutish texnologiyasini - immersion yoki toʻgʻridan-toʻgʻri{1}}chipga - raf zichligi va kapital byudjeti asosida tanlaydilar. Quvurlar spetsifikatsiyasi keyinroq paydo bo'ladi, ko'pincha dizayn drayveri emas, balki ijro detali sifatida ko'rib chiqiladi. Bu ketma-ketlik xato.

Siz tanlagan sovutish arxitekturasi atrofida quradigan suyuqlik tizimi bir-birini almashtirib bo'lmaydi. To'g'ridan-to'g'ri{1}}chipga{2}}(D2C) sovuq-plitalarni sovutish uchun yozilgan quvur liniyasi spetsifikatsiyasi, agar bir fazali cho'ktirishga qayta jihozlansa, - tom ma'noda va operatsion jihatdan - ishlamay qoladi va aksincha. GPU rack zichligi endi muntazam ravishda 50 kVt dan oshsa va AI ish yuki har bir raf uchun 100 kVt ga ko'tariladi, sxematik dizayn bosqichida quvur spetsifikatsiyasini olish endi ixtiyoriy emas. D2C tizimidagi bitta oqish GPU apparatidagi 400 000 dollarlik javonni bir necha soniya ichida yemirishi mumkin.

Ushbu qo'llanma sovutish arxitekturasini allaqachon qabul qilgan (yoki qabul qilayotgan) va bu tanlovni himoyalangan, ASHRAE-mos keladigan quvurlar spetsifikatsiyasiga aylantirishi kerak bo'lgan mexanik va santexnika muhandislari uchun yozilgan.

 

 

To'g'ridan-to'g'ri chipga suyuq sovutish ma'lumotlar markazi GPU rack CDU

 

1. Ikkita arxitektura, ikkita butunlay boshqa suyuqlik aylanish mantiqi

Quvurlar jadvaliga tegmasdan oldin, immersion sovutish va D2C tubdan farqli gidravlik printsiplarda ishlashini tushuning.

To'g'ridan-to'g'ri{0}}chipga-(D2C)to'g'ridan-to'g'ri protsessorlar, grafik protsessorlar va ASIC'larga o'rnatilgan sovuq plitalar orqali suyuqlik - odatda deionlashtirilgan suv yoki suv-glikol aralashmasi - aylanadi. Issiqlik chip yuzasida so'riladi va uni suv tizimi bilan almashtiradigan sovutish suvi tarqatish birligiga (CDU) o'tkaziladi. Natijada kichik diametrli quvurlar, kollektorlar, tezkor-ajratish moslamalari va sovuq plitalardan iborat zich, bosimli tarmoq hosil bo'ladi, ularning barchasi bir vaqtning o'zida gidravlik balansda ishlashi kerak.

Bir fazali-immersion sovutishbutun server platalarini tank ichidagi dielektrik suyuqlikka - odatda sintetik uglevodorod yoki muhandislik suyuqligi - ichiga botiradi. Issiqlik barcha komponentlardan suyuqlikka o'tadi, keyinchalik u tashqi issiqlik almashtirgich orqali pompalanadi. Tashqi quvur tarmog'i minimal: har bir tankga ikkita ulanish (ta'minot va qaytarish) CDU yoki ob'ektni sovutish tizimiga o'tadi.

Arxitekturadagi farq juda katta: D2C gidravlik muammoni har bir raf uchun o'nlab ulanish nuqtalari bo'ylab taqsimlaydi; immersion uni oddiy, past bosimli-tashqi halqaga birlashtiradi. Quvurlaringizning quyi oqimidagi barcha narsalar ushbu farqdan kelib chiqadi.

 

2. Quvur materialini tanlash: ASHRAE chegarani o'rnatgan joyda

ASHRAE TC 9.9 va TC 9.6 materiallar muvofiqligi haqida aniq ma'lumot beradi. D2C suvga{4}}asoslangan sovutish halqalari uchun yoʻriqnomada 15% dan ortiq rux boʻlgan rux, alyuminiy va guruch taqiqlanadi - ularning barchasi tozalangan suv ishtirokida galvanik korroziyani tezlashtiradi. Amaliy nuqtai nazardan, bu HVAC gidronik tizimlarida keng tarqalgan bo'lib qoladigan standart sariq guruch armatura va galvanizli po'lat quvurlarni istisno qiladi.

Texnologiyali sovutish tizimi (TCS) uchun - to'g'ridan-to'g'ri sovuq plitalarga xizmat qiluvchi ikkilamchi halqa -304 yoki 316 zanglamaydigan po'latdanstandart spetsifikatsiya hisoblanadi. TCS halqasi odatda deionizatsiyalangan yoki yuqori darajada tozalangan suvni ishlatadi, bu esa shahar suviga qaraganda korroziyaga nisbatan ko'proq tajovuzkor bo'ladi, chunki u deyarli buferlash qobiliyatiga ega emas. Har bir tokchada tizimning ish bosimi uchun baholangan va 316 zanglamaydigan poʻlatdan ishlab chiqarilgan izolyatsiya valfi ham muntazam parvarishlash, ham favqulodda oqish izolatsiyasi uchun talab qilinadi.

Suvga cho'mish sovutish uchun material muammosi butunlay o'zgaradi. Dielektrik suyuqlik ko'pchilik metallarga nisbatan kimyoviy jihatdan inertdir, lekin u elastomerlarga agressiv hujum qiladi - standart EPDM va Buna{2}}N HVAC ilovalarida ishlatiladigan qistirmalari uglevodorodga asoslangan dielektrik suyuqliklar bilan aloqa qilgandan keyin bir necha oy ichida shishadi va parchalanadi. Quvur materialining o'zi (zanglamaydigan, uglerod po'lati) odatda mos keladi, lekin tashqi halqadagi har bir qistirma, O-halqa va moslashuvchan ulanish PTFE yoki ishlatilayotgan o'ziga xos suyuqlik uchun mo'ljallangan floropolimer material sifatida belgilanishi kerak.

 

3. Quvur o'lchamlari, oqim tezligi va bosimning pasayishi

ASHRAE TC 9.6 suyuqlikning maksimal tezligini o'rnatadi3 dyuymdan kattaroq quvur diametrlari uchun 2,1 m / sarmatura va egilishlarda eroziyaning oldini olish uchun. 3 dyuymdan pastda, shovqin va eroziya xavfi qabul qilinishi mumkin bo'lmagan darajada oshishidan oldin amaliy chegara 1,5-1,8 m / s ga yaqinroqdir. Ushbu chegaralar ikkala sovutish arxitekturasi uchun ham amal qiladi, lekin juda boshqacha o'lchov natijalarini yaratadi.

D2C tizimlarida oqim tezligi har bir sovuq plastinkaning termal yukiga qarab belgilanadi. Chip TDP (Issiqlik dizayn quvvati) oshishi bilan - zamonaviy H100 grafik protsessorlari 700 Vt TDP quvvatida ishlaydi, keyingi{5}}avlod tezlatkichlari 1000 Vt+ - quvvatda prognoz qilinsa, sovuq plastinka uchun oqim talabi mutanosib ravishda oshadi. D2C sovutgichli 50 kVt quvvatga ega stend 8 dan 16 tagacha sovuq plitalar bo'ylab taqsimlangan raf manifoldida daqiqasiga 8-12 litr sovutish suvini talab qilishi mumkin. Bu ehtiyotkorlik bilan gidravlik balanslash zaruratini keltirib chiqaradi: parallel ravishda sovuq plitalar oqimni teng taqsimlashi kerak, aks holda eng issiq chiplar - odatda manifold shoxchasining oxiridagi - sovutish sig'imidan mahrum bo'ladi.

Suvga cho'mdiruvchi tizimlarda tashqi quvur halqasi to'liq idishning issiqlik yukini tashiydi, lekin ancha past tezlik va bosimda, chunki idish ichidagi harakat mexanizmi konvektsiya va past{0}}tezlikda nasosdir, majburiy yuqori bosim oqimi emas. 250 kVt quvvatga ega bo'lgan suvga cho'mish tanki odatda tashqi issiqlik almashtirgich orqali daqiqada atigi 20-30 litr talab qiladi, tizim bosimi kamdan-kam hollarda 2-3 bardan oshadi.

Ustki ustki va er osti marshrutini tanlash ham o'lchamga ta'sir qiladi. ASHRAE yo'riqnomasi shuni ta'kidlaydiki, er osti quvurlari izolyatsiyasining qalinligi va quvurlarni kesib o'tish oralig'ini - hisobga olishi kerak, bu izolyatsiya qoplamasini hisobga olgan holda quvur diametriga 50 mm qo'shish -ko'tarilgan plitka sxemalari bilan muvofiqlashtirish ziddiyatlarini keltirib chiqaradigan keng tarqalgan rejalashtirish xatosidir.

 

4. Izolyatsiya klapanlari, filtrlar va qochqinlarni nazorat qilish: ish vaqtini himoya qiluvchi spetsifikatsiya detali

Bu erda quvurlarning texnik xususiyatlari to'g'ridan-to'g'ri operatsion barqarorlikni belgilaydi va bu erda ko'pgina spetsifikatsiya hujjatlari yoziladi.

D2C tizimlari uchun, har bir tokchada ta'minot va qaytarish oyoqlarida izolyatsiya valfi bo'lishi kerak, bu esa qo'shni tokchalarni o'chirmasdan, texnik xizmat ko'rsatish uchun bitta raftni izolyatsiya qilish va drenajlash imkonini beradi. Ushbu dastur uchun afzal qilingan valf turi a3 dona tishli sharli vana304 yoki 316 zanglamaydigan po'latdan. Bu erda uch-bo'lak korpus dizayni muhim ahamiyatga ega: bir bo'lak yoki ikki qismli valflardan farqli o'laroq, uni - trubani kesmasdan yoki muhrlarni almashtirish yoki o'rindiqni tozalash uchun - chiziqdan vana korpusini olib tashlamasdan qismlarga ajratish mumkin. Rafning ishlamay qolish vaqtini minimallashtirish muhim ahamiyatga ega bo'lgan jonli ma'lumotlar markazi muhitida, bu -line'da xizmat ko'rsatish qulayligi spetsifikatsiya hashamati emas, balki muhim operatsion afzallik hisoblanadi.

Sovuq plastinka mikrokanallarini zarrachalar bilan ifloslanishdan himoya qilish uchun har bir raf manifoldining yuqori oqimida zanglamaydigan po'latdan yasalgan Y filtri talab qilinadi. Yuqori unumdor GPUlar uchun sovuq plastinka geometriyalari 0,5–1,0 mm gacha tor kanal kengligidan foydalanadi; 200 mikronli zarracha kanalni qisman to'sib qo'yishi va mahalliylashtirilgan issiq nuqtani yaratishi mumkin, bu termal monitoring chipni o'chirish boshlanmaguncha ushlab tura olmasligi mumkin. ASHRAE TC 9.9 suv sifati bo'yicha ko'rsatmalariga muvofiq, TCS halqasida 50 mikron yoki undan yuqori to'rli filtrlarni belgilang.

Qaytish oyog'ida zanglamaydigan po'latdan yasalgan nazorat valfi, raf ajratilganda yoki nasos - teskari oqim sodir bo'lganda CDU issiqlik almashtirgich orqali teskari oqimning oldini oladi, bu esa ta'minot sarlavhasiga iliq suyuqlik kiritishi va boshqaruv moslamalari javob berishdan oldin butun qator bo'ylab sovutish suvi haroratini oshirishi mumkin.

Server{0}}to{1}}ko‘p tarmoqli ulanishlari uchun OCP (Open Compute Project) ulanish standartlariga muvofiq, har bir uzilish siklida maksimal ruxsat etilgan to‘kilmasin 1 kub santimetrga teng bo‘lgan quruq{2}}tezkor uzilish-bo‘linmalarni belgilang. Ushbu ulanishlardagi egiluvchan shlang segmentlari 150 mm oraliqda qo'shimcha qisqichlar bilan mahkamlangan bo'lishi kerak,-bosimning tushishi va mahkamlash iplaridagi kuchlanishning oldini olish uchun.

Immersion tizimlari uchun, izolyatsiya spetsifikatsiyasi oddiyroq, ammo ahamiyatsiz emas. Har bir tankga to'liq tank oqimi uchun o'lchamdagi etkazib berish va qaytarish izolyatsiyasi klapanlari, shuningdek suyuqlik sifatini kuzatish uchun namuna porti kerak. Maxsus dielektrik suyuqlik bilan mos keladigan materialdagi tashqi halqa ulanishlarini belgilang - spetsifikatsiyani yakunlashdan oldin suyuqlik yetkazib beruvchi bilan muvofiqligini yozma ravishda tasdiqlang, chunki mulkiy suyuqlik formulalari farqlanadi.

Qochqinlarni aniqlash kabeli barcha D2C ta'minot quvurlarining to'liq uzunligi bo'ylab, har bir quvur tepsisi yoki kabel tepsisining eng past kirish nuqtasida joylashgan bo'lishi kerak. Suvga cho'mdiruvchi tizimlar uchun tashqi quvur ulanishlari kam va yuqori ko'rinish-bo'lganligi sababli, har bir tank tagida va CDUda nuqta{2}}sensor qochqin detektorlari etarli.

 

 

Leadtek 3 dona tishli sharli vana

 

5. Qurilish uchun chiqarishdan oldin amaliy spetsifikatsiyalar ro'yxati

Quvurlar spetsifikatsiyasi muhandislik guruhini tark etishdan oldin, siz tanlagan sovutish arxitekturasiga nisbatan quyidagilarni tekshiring:

Materiallarga muvofiqlik: Rux va alyuminiy qotishmalari (D2C) yo'qligi tasdiqlangan barcha namlangan metallar; Barcha elastomerlar dielektrik suyuqliklar kimyosiga (immersion) mos kelishi tasdiqlangan.

Tezlikni tekshirish: ASHRAE TC 9.6 bo'yicha diametri 3" dan katta yoki teng bo'lgan quvurlarda maksimal 2,1 m/s

Izolyatsiya klapanlari: Har bir raf, yetkazib berish va qaytarish uchun bitta 3 dona tishli sharli valf,-liniyada xizmat koʻrsatish imkoniyati (D2C)

Filtrni baholash: TCS ta'minotida 50 mikrondan kam yoki unga teng, har bir raf manifoldining yuqori oqimida (D2C)

Valfning joylashishini tekshiring: CDU qaytish oyog'i, har bir stendni qaytarish shoxchasi (D2C)

Tez{0}}ajratish spetsifikatsiyasi: Quruq-sindirish, 1cc dan kam yoki unga teng, OCP-mos (D2C)

Oqishni aniqlash: Barcha ta'minot tarmoqlarida uzluksiz kabel (D2C); tank bazasidagi nuqta sensorlari va CDU (immersion)

Zaminni tozalash: Quvurning OD plyus izolyatsiyasi va 50 mm krossover bo'shlig'i polning bo'shligi modelida tasdiqlangan

Suvni tozalash rejasi: Tizimni toʻldirishdan oldin{0}}saytga xos kimyo dasturi, doimiy monitoring protokoli koʻrsatilgan

 

Xulosa: Boshqa yo'l bilan emas, balki sovutish arxitekturasiga mos keladigan quvur tizimini belgilang

Sovutish texnologiyasi qarori va quvurlarning spetsifikatsiyasi ketma-ket qadamlar - emas, ular bitta integratsiyalashgan muhandislik qaroridir. Suvga cho'mish va D2C sovutish o'rtasidagi tanlov gidravlik mantiqni, materiallar cheklovlarini, izolyatsiya strategiyasini va butun suyuqlik tizimingizning oqish xavfi profilini belgilaydi. Umumiy HVAC gidrotexnika quvurlarini har ikkala arxitekturaga moslashtirishga urinish tizimni ishlamay qo'yadi va keraksiz texnik ta'sirga olib keladi.

Sovutish arxitekturasini tanlash bilan bir qatorda sxematik dizaynda quvurlarning spetsifikatsiyasini jalb qiling. Muvofiqlik asosi sifatida ASHRAE TC 9.6 va TC 9.9 dan foydalaning va har bir material tanlovini umumiy “suv” taxmini emas - tizimingizdagi haqiqiy suyuqlik kimyosiga muvofiq tekshiring. Spetsifikatsiya bosqichida izolyatsiya klapanining turini va filtr tarmog'i reytingini olish uchun sarflangan 30 daqiqa kelajakdagi ishlamay qolish vaqtida 30 daqiqadan ko'proq vaqtni sezilarli darajada tejaydi.

 

TSS

Savol: To‘g‘ridan-to‘g‘ri{0}}chipga{1}}sovutish uchun standart HVAC karbonli po‘lat quvuridan foydalanishim mumkinmi?

Uglerodli po'latdan qurilmaning{0}}yoqilg'i (FWS) sovutilgan suv halqalarida qo'llaniladi, lekin u to'g'ridan-to'g'ri sovuq plitalarga xizmat ko'rsatadigan Texnologiya sovutish tizimi (TCS) uchun mos emas. TCS halqasi past ionli tarkibga ega yuqori darajada tozalangan suvni ishlatadi, bu tozalangan HVAC suviga qaraganda karbonli po'lat uchun ko'proq korroziydir. Barcha TCS halqa quvurlari va armatura uchun 304 yoki 316 zanglamaydigan po'latni belgilang.

Savol: Nima uchun mening CDU ishlab chiqaruvchim sovuq plastinka sotuvchisiga qaraganda boshqa quvur ulanish o'lchamini belgilaydi?

CDU va sovuq plitalar ko'pincha turli ishlab chiqaruvchilardan olinadi va turli xil ichki oqim qarshiligi taxminlariga mo'ljallangan. Ulanish hajmining mos kelmasligi gidravlik muvozanat muammosidir: agar CDU 2 barda 10 l/min ni kutsa va sovuq plitalar chiplarni ulash haroratini ushlab turish uchun birgalikda 14 l/min talab qilsa, ikkala sotuvchining spetsifikatsiyasi noto'g'ri - tizim dizayni ularni yarashtirmagan. To'liq TCS halqasining gidravlik modeli, CDU rozetkasidan har bir sovuq plastinka va orqaga, har qanday ulanish o'lchamini yakunlashdan oldin bajarilishi kerak.

Savol: Y filtrlarini D2C sovutish halqasida qanchalik tez-tez tozalash kerak?

Ishlashning dastlabki 90 kunida filtr savatlarini har oyda tekshiring - yangi quvur tizimlari quvur qoplamalari qurib qolishi va armatura cho'kishi natijasida zarrachalar to'kiladi. Tanaffusdan so'ng{3}}choraklik tekshiruv odatda suv sifati doimiy monitoringi bilan-yopilgan tizimlar uchun etarli bo'ladi. Agar CDU filtrda differensial bosim datchigini o'z ichiga olgan bo'lsa, toza savat-sifatida 0,3 bar delta-P ga signal o'rnating.

Savol: Immersion sovutish quvurlarini belgilash D2C ga qaraganda osonroqmi?

Immersion sovutish uchun tashqi quvur tarmog'i sezilarli darajada soddaroq - kamroq ulanish nuqtalari, past bosim va raf-darajali manifold taqsimoti yo'q. Biroq, materialning spetsifikatsiyasi murakkabroq, chunki tizimdagi har bir elastomer, qistirma va moslashuvchan konnektor uchun dielektrik suyuqlikning muvofiqligi tekshirilishi kerak. Suvga cho'mish tizimida material mosligini noto'g'ri qabul qilishning nosozlik usulini aniqlash sekin va qiyin: 12-18 oy davomida muhrning buzilishi, so'ngra D2C tizimlari ishlab chiqaradigan darhol va ko'rinadigan oqish hodisasi emas, balki suyuqlikning asta-sekin yo'qolishi va ifloslanishi.

Savol: D2C sovutish trubkasi ko'tarilgan pol ostidan o'tishi uchun zarur bo'lgan minimal bo'shliq balandligi qancha?

ASHRAE yo'riqnomasi universal minimumni belgilamaydi, chunki u quvur diametriga, izolyatsiyalash xususiyatlariga va quvurlarning bir-birini kesib o'tishiga bog'liq. Amaliy rejalashtirish qoidasi - ishga tushirishda eng katta quvur OD, qo'shimcha ravishda har tomondan 75 mm izolyatsiya, shuningdek, krossover quvurlar uchun yuqorida 50 mm bo'sh joy va tayanchlar uchun 25 mm pastda. 25 mm izolyatsiyaga ega 4-dyuymli elektr tarmog‘i uchun bu eski baland qavatli ma’lumot markazlarida uchraydigan 250 mm bo‘shliqdan taxminan 300 mm - katta bo‘lgan minimal bo‘shliqni beradi, bu esa avvalroq aniqlashga arziydigan qayta jihozlash cheklovidir.