С резким ростом вычислительной мощности ИИ проблема теплоотвода стала «узким местом» 

В последние два года центры обработки данных по всему миру сталкиваются с одной и той же проблемой: вычислительная мощность чипов растёт с каждым днём, а тепловыделение соответственно увеличивается. Традиционные системы воздушного охлаждения ещё справляются при мощности одного шкафа до 10 кВт, но когда речь заходит о кластерах ИИ с плотностью 20 кВт, 30 кВт и даже выше, воздух уже не способен отводить столько тепла.
Жидкостное охлаждение превращается из «дополнительной опции» в «обязательную конфигурацию».
Однако, обращая внимание на жидкостное охлаждение, многие сосредотачиваются на таких крупных компонентах, как охлаждающие панели и CDU, упуская из виду более фундаментальный и критически важный элемент — систему клапанов и трубопроводов. Способна ли система жидкостного охлаждения стабильно работать в течение десяти лет, не будет ли в ней утечек, засоров или значительных потерь давления — в конечном итоге все часто зависит именно от этих «мелких деталей».

Какую роль на самом деле играют клапаны и трубопроводы в системе жидкостного охлаждения?

Проще говоря, трубопроводы системы жидкостного охлаждения — это «кровеносные сосуды» центра обработки данных, а клапаны — «клапаны сердца». Охлаждающая жидкость, отправляясь из CDU, по трубопроводам поступает к каждой охлаждающей пластине сервера, отводит тепло и возвращается обратно; весь цикл полностью контролируется этой системой.

Здесь есть три места, где чаще всего возникают проблемы:

Во-первых, риск утечки. В центре обработки данных эксплуатируются устройства под напряжением, и даже одна капля охлаждающей жидкости, попавшая на материнскую плату, может привести к убыткам в размере нескольких сотен тысяч. Герметичность клапанов и качество сварки трубопроводов напрямую определяют минимальный уровень безопасности системы.

Во-вторых, коррозия и образование накипи. Системы жидкостного охлаждения работают круглый год, и между водой, температурой и материалами происходят сложные химические реакции. Если материалы трубопроводов и клапанов не соответствуют требованиям, то уже через три-пять лет начнётся коррозия и образование накипи, расход жидкости будет уменьшаться, а эффективность охлаждения резко снизится.

В-третьих, потери давления и регулирование расхода. В крупных центрах обработки данных насчитывается более десяти тысяч узлов, и каждый участок трубопровода, каждый клапан приводит к потерям давления. При значительных потерях давления насосу требуется большая мощность, что в конечном итоге приводит к росту показателя PUE — результат не оправдывает затрат.
Поэтому при выборе решения для жидкостного охлаждения нельзя ориентироваться только на параметры охлаждающих пластин: качество клапанов и трубопроводов определяет минимальный уровень надежности всей системы.

Интеллектуальные клапаны с жидкостным охлаждением от «Гуоцин» + трубопроводы из нержавеющей стали — решение именно этих трёх проблем

Компания «Аньхой Гуоцин Интеллиджент» занимается производством клапанов с жидкостным охлаждением и трубопроводов не случайно. Мы начинали с производства фитингов из нержавеющей стали санитарного класса и накопили более десяти лет опыта в области управления потоками жидкостей и прецизионной сварки. Эти навыки идеально подходят для применения в системах жидкостного охлаждения.

1. Конструкция с нулевой утечкой, исключающая риск утечки с самого начала

Наши клапаны с жидкостным охлаждением имеют двойную эксцентричную конструкцию, а уплотнительные поверхности изготовлены из EPDM или фторкаучука, что позволяет сохранять нулевую утечку даже после 10 000 циклов открытия и закрытия. Корпус клапана изготовлен методом прецизионного литья, не имеет песчаных и газовых пор, что исключает возможность утечки на уровне материала.
Все трубопроводы из нержавеющей стали свариваются методом автоматической аргонодуговой сварки; сварные швы имеют равномерную и гладкую форму как с внутренней, так и с внешней стороны. Каждая труба проходит двойную проверку на гидравлическую и газовую герметичность, а перед отгрузкой с завода подвергается 100%-ному испытанию под давлением.

2. Нержавеющая сталь марки 316L — максимальная коррозионная стойкость

В системах жидкостного охлаждения обычно используются такие охлаждающие жидкости, как деионизированная вода, раствор этиленгликоля, минеральное масло и т. д. Различные среды по-разному влияют на скорость коррозии материала. Все части трубопроводов и клапанов системы жидкостного охлаждения, контактирующие с рабочей средой, изготовлены из нержавеющей стали марки 316L, которая значительно превосходит обычную нержавеющую сталь марки 304 по устойчивости к коррозии под воздействием ионов хлора и не вызывает проблем даже при длительной эксплуатации в условиях высоких температур и высокой влажности.
Внутренние стенки прошли полировку с шероховатостью Ra ≤ 0,8 мкм, что предотвращает образование накипи и отложений, замедляет снижение расхода и позволяет сохранить эффективность теплоотвода на уровне более 95 % от показателей нового оборудования даже через десять лет.

3. Конструкция с высоким расходом и низким сопротивлением, помогающая снизить показатель PUE

Многие не знают, что сопротивление потоку в самом клапане также является частью энергопотребления системы жидкостного охлаждения. В наших дроссельных клапанах для жидкостного охлаждения оптимизирован проходной канал, благодаря чему потери давления в полностью открытом состоянии снижены более чем на 30 % по сравнению с обычными дроссельными клапанами. Вся трубопроводная система спроектирована с плавными переходами, что позволяет уменьшить локальное сопротивление, вызванное отводами и переходами.
Не стоит недооценивать даже такое небольшое снижение давления: в центре обработки данных с десятью тысячами серверных шкафов в совокупности по всей системе это позволяет ежегодно значительно сэкономить на электроэнергии.

Почему зарубежные клиенты предпочитают выбирать китайских поставщиков трубопроводов с жидкостным охлаждением?

Как компания, специализирующаяся на международном экспорте, мы хорошо понимаем, что наиболее важно для зарубежных клиентов:

Во-первых, соответствие стандартам. Наша продукция соответствует международным стандартам ISO, DIN, ASTM и другим, отвечает требованиям сертификации CE, ROHS и т. д., что обеспечивает беспрепятственное таможенное оформление при экспорте в ЕС, Северную Америку и Юго-Восточную Азию.

Во-вторых, стабильность поставок. Наш завод в провинции Аньхой располагает собственными центрами обработки с ЧПУ и автоматизированными сварными линиями. Стандартные модели всегда имеются в наличии на складе, а индивидуальные заказы быстро запускаются в производство, и мы точно знаем сроки доставки морским транспортом.

В-третьих, выгодные цены без ущерба для качества. Преимущество китайского производства заключается не в урезании затрат, а в наличии полной цепочки производственных процессов — от заготовки труб из нержавеющей стали и прецизионного литья до обработки с ЧПУ и обработки поверхности. Весь производственный цикл осуществляется внутри страны, что позволяет контролировать затраты и обеспечивать высокое качество.

При выборе арматуры и трубопроводов для жидкостного охлаждения помните об этих трёх критериях оценки
В заключение хотелось бы дать совет тем, кто занимается разработкой решений для жидкостного охлаждения: при выборе арматуры и трубопроводов не ориентируйтесь исключительно на цену, а обращайте внимание на три основных момента:
1. Является ли материал действительно 316L — можно запросить сертификат на материал и протокол спектрального анализа;
2. Прошли ли уплотнения длительные испытания — базовым требованием является отсутствие утечек при 10 000 циклов открытия-закрытия;
3. Имеет ли производитель опыт реализации аналогичных проектов — поставщики, которые уже работали над проектами жидкостного охлаждения для центров обработки данных, знают больше подводных камней и обеспечивают более стабильную поставку.
Жидкостное охлаждение — это системный проект, и каждая деталь определяет конечную надежность. Компания «Гуоцин Интеллиджент» готова стать вашим надежным «невидимым поставщиком» для вашей системы жидкостного охлаждения.
Аньхойская компания «Гуоцин Интеллиджент» по экологическим технологиям | Специализируется на экспорте санитарных клапанов, фитингов и трубопроводов для жидкостного охлаждения | Продукция предназначена для центров обработки данных, систем накопления энергии, пищевой и фармацевтической промышленности и других отраслей