Una descripción general del desarrollo de los sistemas de refrigeración de servidores
2023-06-17
Con el desarrollo continuo de la tecnología informática, el aumento de la escala y la densidad de los centros de datos, y el aumento de la potencia y la integración de los servidores, los sistemas de refrigeración de servidores han pasado por un proceso de desarrollo de inexistentes a tradicionales y nuevos.
Inicialmente, los centros de datos utilizaban métodos sin aire acondicionado y ventilación natural para enfriar los servidores, pero a medida que aumentaba la densidad de potencia y los requisitos de disipación de calor, la refrigeración por aire comenzó a fallar. En este punto, la tecnología de refrigeración líquida comenzó a aplicarse y se convirtió gradualmente en un método más eficiente y fiable de refrigeración de servidores. Hoy en día, la tecnología de refrigeración líquida se ha utilizado en grandes centros de datos, convirtiéndose en el método principal de refrigeración de servidores.
Este artículo se centrará en la historia de los sistemas de refrigeración de servidores.
1. Información sobre los sistemas de refrigeración de servidores
A. ¿Qué es un sistema de refrigeración de servidor?
Un sistema de refrigeración líquida de servidor es un sistema que hace circular refrigerante a través de los componentes del servidor para absorber el calor y transferirlo al equipo de refrigeración. El principio es transferir y disipar el calor generado por el servidor a través del refrigerante líquido, para lograr el efecto de enfriamiento del servidor. El sistema de refrigeración líquida del servidor generalmente consta de enfriadores líquidos, enfriadores, tuberías de refrigeración líquida y bombas de refrigeración líquida, etc.
Refrigerante líquido: generalmente con alta capacidad calorífica, alta conductividad térmica, baja viscosidad, líquido no tóxico y no inflamable, como agua, aceite, freón, etc.
Refrigeradores: se refieren principalmente a radiadores, cabezales de refrigeración por agua, etc. La función del radiador es intercambiar calor entre el líquido refrigerante y el aire exterior, disipando el calor. El cabezal de refrigeración por agua transfiere principalmente el calor de los componentes del servidor al radiador a través del flujo del refrigerante líquido.
Tubería de refrigeración líquida: tubería que transfiere refrigerante líquido desde el enfriador de líquido al radiador. Generalmente está hecho de material de alta resistencia y resistente a la corrosión.
Bomba de refrigeración líquida: se utiliza para impulsar la circulación de refrigerante líquido en la tubería de refrigeración líquida para garantizar el efecto de intercambio de calor del radiador. La bomba de agua de refrigeración del servidor es uno de los componentes clave del sistema de refrigeración líquida del servidor. Su función es transferir el refrigerante líquido desde el área de baja temperatura al área de alta temperatura a través de la rotación del impulsor, formando un proceso de flujo circulante. La bomba cumple la función de soportar la presión y aumentar el flujo en el sistema de refrigeración líquida, pero también tiene un estado de funcionamiento estable y alta eficiencia para lograr un efecto de refrigeración efectivo.
B. ¿Por qué necesita sistemas de refrigeración para servidores?
El equipo del servidor generará mucho calor cuando esté funcionando durante mucho tiempo. Si el calor no se puede disipar a tiempo, la temperatura del equipo será demasiado alta, la eficiencia de trabajo y la vida útil del equipo se reducirán e incluso el equipo fallará. Para garantizar el funcionamiento normal del centro de datos, se debe utilizar un sistema de enfriamiento adecuado para reducir la temperatura del equipo del servidor.
2. Sistema de enfriamiento del servidor temprano
A. Décadas de 1950 a 1970: sin aire acondicionado, sistema de enfriamiento con ventilación natural
En la era anterior a la popularización de las computadoras, el problema de disipación de calor de los centros de datos no era prominente debido a la pequeña cantidad de dispositivos. La mayoría utilizaba ventilación natural o simples ventiladores para disipar el calor.
B. Década de 1980: Aparece el aire acondicionado y se empiezan a utilizar los armarios
Con la popularización de las computadoras y el aumento de la cantidad de equipos, la forma tradicional de disipación de calor falla gradualmente y el centro de datos comenzó a usar un sistema de aire acondicionado para controlar la temperatura. En este momento, el uso de gabinetes se convierte en una tendencia común, el flujo de aire es más razonable y se mejora la eficiencia de disipación de calor.
C. Década de 1990: la densidad de potencia aumenta y la refrigeración por aire comienza a fallar
Con la mejora continua del rendimiento de la computadora, la densidad de potencia de los equipos también es cada vez mayor, el método tradicional de enfriamiento por aire ha sido difícil de satisfacer la demanda, la búsqueda de un nuevo métodode disipación de calor se ha convertido en un problema clave en la industria del centro de datos. La baja eficiencia de disipación de calor, el alto consumo de energía y la alta tasa de fallas de los servidores también se han convertido en puntos débiles para la industria del centro de datos.
3.Nuevos métodos de enfriamiento del servidor
A. Principios de la década de 2000: comenzó a aplicarse la tecnología de refrigeración líquida
La tecnología de refrigeración líquida está atrayendo cada vez más la atención debido a su alta eficiencia y bajo consumo de energía. La primera tecnología de refrigeración líquida utilizaba principalmente la ventaja de la transferencia de calor líquido para mejorar la eficiencia de disipación de calor del servidor. En 2003, por ejemplo, IBM introdujo un servidor basado en tecnología de refrigeración por agua que reemplazó a los ventiladores dirigiendo el agua hacia los radiadores.
B. Década de 2010: la tecnología de refrigeración líquida sigue mejorando y su ámbito de aplicación se amplía gradualmente
Con el avance continuo de la tecnología, la aplicación
