Seiring dengan permintaan terhadap pelayan dan infrastruktur IT yang terus meningkat, salah satu cabaran utama ialah menyejukkan pelayan dan persekitaran pusat data. Penyejukan pusat data yang cekap meningkatkan prestasi pelayan dan menambah baik proses operasi secara keseluruhan. Atas sebab inilah, pelbagai kaedah penyejukan telah dibangunkan sejak bertahun-tahun.
Mengapakah Penyejukan Pusat Data Penting?
Pusat data menempatkan sejumlah besar pelayan yang digunakan untuk pelbagai tujuan. Satu persamaan antara pelayan-pelayan ini ialah beban kerjanya yang berat, yang menyebabkan pemproses dan cipnya menghasilkan haba yang banyak.
Untuk memahaminya dengan lebih baik, fikirkan tentang komputer riba atau komputer peribadi anda. Apabila ia digunakan melebihi beban kerja biasanya, perhatikan betapa kuatnya kipas sistem berputar dan betapa banyak haba yang dihasilkan oleh peranti tersebut.
Memandangkan pelayan sering dirujuk sebagai superkomputer, ia juga menghasilkan haba yang sangat banyak. Jika haba ini tidak disingkirkan, prestasi pelayan akan merosot secara beransur-ansur dan pelayan tidak lagi dapat beroperasi secekap sebelumnya. Oleh itu, persekitaran seperti pusat data yang menempatkan banyak pelayan juga mesti mempunyai sistem penyejukan yang sesuai.
Hari ini, sistem penyejukan telah menjadi salah satu kriteria utama yang dipertimbangkan oleh perniagaan semasa memilih pusat data. Memandangkan betapa pentingnya sistem penyejukan kepada prestasi pelayan, banyak kaedah penyejukan telah dibangunkan untuk pusat data. Sesetengahnya terbukti praktikal, manakala yang lain tidak. Namun, satu perkara yang jelas: apabila penggunaan pelayan meningkat dari semasa ke semasa, keperluan terhadap teknologi penyejukan baharu turut meningkat.
Kaedah Penyejukan Pusat Data
Terdapat beberapa kaedah untuk menyejukkan pusat data, dan kami akan meneliti kaedah-kaedah tersebut dalam bahagian ini.
Penyejukan Udara
Kaedah penyejukan ini menggunakan kipas, sistem penyaman udara, bolong udara dan peralatan lain untuk menghasilkan aliran udara. Penyejukan udara menyingkirkan udara panas yang terhasil di dalam pusat data dan menggantikannya dengan udara segar yang sejuk. Ia merupakan salah satu kaedah penyejukan yang paling meluas digunakan dan terdapat di banyak pusat data.
Pada masa lalu, penyejukan udara sudah memadai untuk banyak keperluan. Namun, hari ini beban kerja telah meningkat dari segi jumlah dan intensiti, maka kaedah ini mungkin tidak lagi sesuai atau cukup cekap untuk setiap pusat data.
Penyejukan udara biasanya digunakan untuk rak dengan ketumpatan kuasa kurang daripada 20 kW.
Penyejukan Cecair
Dalam penyejukan cecair langsung, bahan penyejuk dialirkan melalui rangkaian paip ke komponen yang menghasilkan haba seperti CPU dan GPU. Semasa cecair melalui komponen seperti plat sejuk, ia menyerap haba. Setelah menjadi panas, cecair itu kembali ke gelung penyejukan untuk disejukkan dan diedarkan semula.
Dalam kaedah ini, cecair bersentuhan secara langsung dengan cip atau komponen penyejuknya, tetapi keseluruhan pelayan tidak direndam dalam cecair.
Penyejukan Rendaman
Dalam kaedah ini, keseluruhan pelayan direndam dalam cecair. Anda mungkin menyangka bahawa ini akan merosakkan pelayan sambil menyingkirkan haba, tetapi hakikatnya tidak begitu. Dalam penyejukan rendaman, pelayan diletakkan dalam cecair yang tidak mengalirkan elektrik, jadi tiada kerosakan berlaku pada komponennya.
Cecair tersebut menyerap haba yang terhasil dan menghalang pelayan daripada terlampau panas. Kaedah ini sangat berkesan sehingga peralatan berketumpatan sangat tinggi boleh dipasang di kemudahan yang asalnya direka untuk ketumpatan kuasa rendah atau sederhana.
Penyejukan rendaman boleh digunakan untuk hampir semua jenis pelayan dan beban kerja.
Penyejukan Penyejatan
Memandangkan penyejukan udara semata-mata tidak lagi dapat memenuhi keperluan banyak pusat data, manakala menggantikan keseluruhan sistem penyejukan boleh menjadi sangat mahal, penyejukan penyejatan mungkin merupakan pilihan terbaik bagi kemudahan-kemudahan ini.
Kipas membawa udara luar masuk ke dalam pusat data untuk penyejukan. Sebelum udara ini sampai ke peralatan, penyejatan air menyingkirkan haba daripadanya dan menurunkan suhunya.
Penyejukan Bebas
Penyejukan bebas ialah kaedah yang menggunakan sumber semula jadi yang tersedia untuk menurunkan suhu pusat data apabila keadaan persekitaran sesuai, sekali gus mengurangkan keperluan peralatan penyejukan konvensional untuk beroperasi secara berterusan. Dalam kaedah ini, udara luar atau sumber air yang sejuk secara semula jadi boleh memainkan peranan penting dalam memindahkan haba.
Teknologi seperti ekonomiser, penyejukan sisi udara tidak langsung, roda haba dan penukar haba plat boleh digunakan untuk melaksanakan sistem penyejukan ini.
Sama ada kaedah ini boleh digunakan atau tidak bergantung pada iklim dan iklim mikro di lokasi pusat data. Oleh itu, keadaan persekitaran tapak perlu dinilai dengan teliti sebelum memilihnya. Apabila keadaan sesuai, penyejukan bebas dapat mengurangkan penggunaan tenaga dan pelepasan karbon. Ia boleh menjadi sangat berkesan bagi pusat data yang menyokong beban kerja berat seperti AI dan pengkomputeran berprestasi tinggi (HPC).
Deploy Your VPS in Leading Data Centers
Choose from multiple global locations and launch a powerful virtual server with high-speed connectivity, reliable infrastructure, and flexible resources.
Trend dan Masa Depan Penyejukan Pusat Data
Salah satu pertimbangan terpenting dalam penyejukan pusat data ialah meminimumkan kesannya terhadap alam sekitar. Sesetengah kaedah penyejukan sedia ada telah terbukti berkesan dan boleh terus digunakan secara meluas. Namun, kaedah yang berkemungkinan menjadi lebih biasa pada masa hadapan menawarkan manfaat alam sekitar yang lebih besar dan cara yang lebih berkesan untuk menguruskan haba buangan. Antaranya termasuk:
- Penyejukan Adaptif: Dalam kaedah ini, kecerdasan buatan melaraskan tahap penyejukan berdasarkan keadaan semasa dan beban kerja pelayan. Ini dapat mengelakkan penyejukan berlebihan dan penggunaan tenaga yang tidak perlu.
- Pusat Data Edge: Penggunaan pusat data edge yang semakin meningkat membolehkan data diproses lebih dekat dengan pengguna. Kemudahan ini boleh menggunakan kaedah penyejukan yang lebih baharu yang sesuai dengan keadaan khususnya.
- Tenaga Mampan: Penggunaan tenaga suria dan angin bersama bateri dan sistem penyimpanan tenaga dapat membantu pusat data mengurangkan penggunaan tenaga dan jejak karbonnya.
Pusat Data Utama Manakah yang Menggunakan Penyejukan Cecair?
Pengendali pusat data utama seperti Google, Amazon dan Hetzner telah bergantung pada penyejukan udara selama bertahun-tahun. Sistem penyejukan mereka tidak banyak berubah dalam tempoh ini, walaupun sesetengahnya turut memperkenalkan penyejukan penyejatan. Namun, oleh sebab sistem ini boleh menjadi mahal untuk dipasang dan mungkin menimbulkan kebimbangan alam sekitar, terutamanya berkaitan penggunaan air dan pemulangannya ke alam semula jadi, ia tidak digunakan di semua tempat.
Hari ini, tidak banyak data atau maklumat terperinci yang tersedia tentang kaedah penyejukan yang digunakan di pusat data AI. Namun, infrastruktur yang menyokong platform seperti OpenAI, Claude dan Gemini pastinya menggunakan teknologi penyejukan cecair, sekurang-kurangnya bagi pelayan yang mengendalikan beban kerja yang sangat berat.
Pada tahun 2018, Microsoft juga meletakkan sebuah pusat data tertutup bersaiz kontena di dasar laut untuk menguji idea membina pusat data di bawah air. Memandangkan air laut mengalirkan elektrik, peralatan pelayan tidak bersentuhan secara langsung dengannya dan dilindungi di dalam kepungan kalis air. Suhu air laut di sekelilingnya yang agak rendah dan stabil membantu menyejukkan pelayan.
Pelayan-pelayan ini beroperasi di bawah air selama kira-kira dua tahun. Walaupun projek ini mempunyai potensi besar untuk mengurangkan kos pembinaan dan penyejukan pelayan, tiada syarikat atau pengendali pusat data yang menggunakan pendekatan ini secara besar-besaran sejak itu.
Pembinaan pusat data di bawah air mungkin memberi kesan negatif kepada hidupan marin dan boleh mengganggu ekosistem akuatik dalam jangka panjang.
Akhir sekali: Bagaimanakah penyejukan adaptif meningkatkan kecekapan pusat data?
Penyejukan adaptif menggunakan kecerdasan buatan dan data masa nyata untuk melaraskan tahap penyejukan secara berterusan berdasarkan beban kerja pelayan dan keadaan persekitaran. Dengan menyediakan penyejukan hanya di tempat dan pada masa yang diperlukan, ia dapat mengelakkan penyejukan berlebihan, mengurangkan penggunaan tenaga dan meningkatkan kecekapan keseluruhan pusat data.
Soalan Lazim
1. Bolehkah penyejukan rendaman digunakan untuk semua jenis pelayan?
Penyejukan rendaman boleh digunakan untuk pelbagai jenis pelayan dan beban kerja, tetapi tidak semua perkakasan pelayan serasi secara automatik dengan kaedah ini. Komponen mestilah sesuai untuk direndam dalam bahan penyejuk dielektrik yang tidak mengalirkan elektrik, dan faktor seperti keserasian perkakasan, keperluan penyelenggaraan serta reka bentuk kemudahan juga perlu diambil kira.
2. Adakah penyejukan cecair menggunakan kurang tenaga berbanding penyejukan udara?
Dalam banyak keadaan, penyejukan cecair boleh menggunakan kurang tenaga berbanding penyejukan udara kerana cecair memindahkan haba dengan lebih cekap daripada udara. Ini bermakna sistem penyejukan mungkin memerlukan kurang tenaga untuk menyingkirkan haba daripada pelayan berketumpatan tinggi. Namun, penjimatan tenaga sebenar bergantung pada reka bentuk sistem penyejukan, beban kerja pelayan dan infrastruktur pusat data.
