NVIDIA: تبريد سائل بحرارة 45 درجة يخفض استهلاك مراكز البيانات للمياه إلى الصفر تقريباً

حلقة مغلقة بدلاً من أبراج التبريد

نشرت NVIDIA تفاصيل البنية الحرارية التي يستند إليها جيل Rubin من بنيتها التحتية للذكاء الاصطناعي. ووفقاً للشركة، هذا أول نظام يُبرَّد بالكامل بالسائل: كل شريحة وكل مكوّن شبكي يعمل داخل حلقة مغلقة، ولا توجد مراوح في أي جزء من النظام. ويوثّق هذا النهج في تصميم NVIDIA DSX المرجعي لمصانع الذكاء الاصطناعي.

يقول علي حيدري، مدير تبريد مراكز البيانات والبنية التحتية في NVIDIA، إن تصميم DSX يستهلك صفراً من المياه، إذ ألغت الشركة جزءاً كبيراً من استهلاك الطاقة وجميع استخدامات المياه تقريباً. وأضاف أن الأنظمة القائمة على المبرّدات الجافة تعمل بحلقة مغلقة دون تبريد بالتبخير، باستثناء نحو 1% من السنة قد تحتاج فيها بعض المناخات إلى مبرّدات ميكانيكية.

وفي المناطق الجغرافية الملائمة، تخفض البنية ذات الـ45 درجة استهلاك المياه لأغراض التبريد من نحو 2.6 مليون غالون لكل ميغاواط سنوياً — وهو المعدل المعتاد للأنظمة القائمة على أبراج التبريد — إلى ما يقارب الصفر، أي بنسبة تصل إلى 100%.

لماذا يوفّر السائل الأسخن الطاقة

شكّل التبريد تاريخياً ما يصل إلى 40% من استهلاك مركز البيانات للكهرباء، وفق بيانات McKinsey التي تستشهد بها NVIDIA. وتشير تقديرات القطاع إلى أن رفع درجة حرارة محطة التبريد بدرجة واحدة فقط يمكن أن يقلل تكاليف طاقة التبريد بنحو 4%. وبحسب حسابات NVIDIA، يمكن لمنشأة بقدرة 50 ميغاواط أن توفّر أكثر من 4 ملايين دولار سنوياً في تكاليف الطاقة والمياه المرتبطة بالتبريد بعد الانتقال إلى البنية المبرَّدة بالسائل.

يتكوّن سائل التبريد من 75% ماء و25% بروبيلين غليكول، ويدور عبر ألواح باردة مثبّتة مباشرة على المعالجات. يدخل بحرارة تصل إلى 45 درجة مئوية ويخرج عند نحو 55 درجة؛ وتقول NVIDIA إن الأداء لا يتراجع لأن الألواح تحافظ على حرارة الأجهزة ضمن الحدود التشغيلية المعتمدة. ولأن شيئاً في الخادم لا يعتمد على هواء بارد، فإن حرارة الصيف المحيطة مقبولة، ويمكن تصريف الحرارة عبر مبرّدات جافة خارجية معظم أشهر السنة.

آلة مختلفة — ومعيار جديد في القطاع

يقول ريتشارد ويتمور، رئيس Motivair والرئيس التنفيذي لها، وهي قسم التبريد المتقدم في Schneider Electric، إن التحول أصبح حتمياً بعد أن تجاوزت كثافة القدرة الحد الذي لم يعد فيه التبريد بالهواء مجدياً: "بمجرد أن تجاوز عدد الواطات لكل شريحة مستوى معيناً، أصبح التبريد السائل إلزامياً".

تغيّر الخوادم المبرَّدة بالكامل بالسائل التصميم المادي أيضاً: فتحل واجهات أمامية محكمة محل الواجهات المثقّبة، ويختفي ضجيج المراوح الذي قد يبلغ 85 ديسيبل، وترتفع كثافة الرفوف — إذ تقول الشركة إن نظاماً كان يشغل ست وحدات رف أصبح يتّسع في وحدتين. وتشير الشركة كذلك إلى إمكان استعادة الحرارة المهدرة لتدفئة مبانٍ تجارية أو سكنية قريبة، لكنها تلاحظ أن الجغرافيا تبقى عاملاً مهماً: فمركز في المرتفعات الاسكتلندية وآخر في فينيكس بولاية أريزونا يواجهان ظروفاً مختلفة تماماً.