Водяное охлаждение: от инноваций до разрушения - Часть I

Одним из успехов OVHcloud является наша способность развивать и продвигать инновации как в сфере ИТ, так и в промышленности. В течение двух десятилетий мы ставили инновации в центр нашей стратегии, это часть нашей ДНК. Мы постоянно исследуем и разрабатываем новые технологии для оптимизации производительности наших услуг.

Мы производим собственные серверы, создаем собственные центры обработки данных и поддерживаем прочные долгосрочные отношения с другими технологическими партнерами с четкой целью: предлагать самые инновационные решения с наилучшим соотношением цена / производительность. Наиболее очевидным примером, тесно связанным с нашей разработкой, является идея использования воды для охлаждения наших серверов.



Мы начали использовать водяное охлаждение в промышленных масштабах в 2003 году, хотя в то время это противоречило общепринятому мнению. Эта технология позволила нам постоянно повышать производительность серверов при одновременном снижении энергопотребления в наших центрах обработки данных. Задача состояла не только в том, чтобы найти правильную связь между давлением, расходом, температурой и диаметром труб, но, прежде всего, для производства решения в массовом масштабе.

Экологические проблемы, связанные с цифровыми услугами, также имеют жизненно важное значение, особенно для наших центров обработки данных. Мы хорошо осведомлены о нашем собственном воздействии на окружающую среду и постоянно стремимся уменьшить его на ежедневной основе. После включения питания охлаждение серверов, как правило, является наиболее дорогостоящим с точки зрения электричества для хостинг-провайдеров.

Водяное охлаждение в сочетании с внешней системой воздушного охлаждения позволяет нам значительно оптимизировать эффективность использования энергии (PUE) наших центров обработки данных. А меньшее потребление электроэнергии означает меньшие затраты для нас и наших клиентов, но также снижает воздействие на окружающую среду.

2003-2008
С 2003 года мы разрабатываем собственную систему водяного охлаждения и размещаем ее в наших новых центрах обработки данных. Наши исторические клиенты были первыми, кто воспользовался инновационным и высокоэффективным процессом в промышленном масштабе.


Наши первые поколения водоблочных технологий были разработаны нашими командами и изготовлены извне. Эти водоблоки имели оптимальную мощность 60 Вт при температуре воды 30 ° С.

В первом поколении водяного охлаждения использовались очень простые водяные блоки с двумя медными выпуклыми концами, согнутыми вместе:


Водоблок, состоящий из двух медных выпуклых концов, обжимаемых вместе
На следующей итерации наших водных блоков мы добавили некоторые изменения для повышения надежности и снижения затрат:

• Технология обжима заменена пайкой
• Вставные фитинги из нержавеющей стали заменили латунные
• Крест также добавлен к крышке, чтобы лучше закрепить водяной блок на чипе

Для облегчения монтажа труб и улучшения герметизации мы снова изменили технологию водоблока, представив компрессионные фитинги, которые являются более надежными и более простыми в подключении.


Вид в разрезе водоблока показывает раннюю конструкцию термогидравлики, где полностью гладкая поверхность основания образует резервуар с крышкой:


2011
В отличие от других поставщиков, мы сохраняем полный контроль над нашей цепочкой создания стоимости, что означает, что мы можем предложить самые современные решения по очень конкурентоспособной цене, и это очень важно для наших клиентов.

В течение этого периода мы все еще проектировали наши водоблоки внутри и производили их снаружи. Оптимальная мощность для этого поколения водяных блоков составляет 60 Вт при температуре воды 30 ° C.

Наши водные блоки продолжали развиваться. Мы заменили медную выпуклую концевую опорную плиту на простую. Крест на крышке был заменен крестом внутри водоблока. Это позволило нам еще больше снизить стоимость водяных блоков без ущерба для производительности.


2013-2014
Мы всегда стараемся быть инновационными и идти своим путем. С 2013 года мы постоянно переосмысливаем нашу технологию водяного охлаждения, улучшая производительность, эксплуатацию и стоимость. Эта постоянная инновация позволяет нам идти в ногу с постоянно растущими потребностями наших клиентов в увеличении вычислительной мощности и емкости хранения данных, а также в постоянно увеличивающемся количестве выделяемого тепла.


Водные блоки, созданные в этот период, полностью отличались от предыдущих поколений. Мы заменили сварку на винтовую затяжку, а выпуклые верхние пластины были заменены пластинами со встроенными водоприемниками и выпускными отверстиями.


Другие факторы
На этом этапе мы начали вносить изменения в водоблоки, например, адаптируя их к меньшим форм-факторам графического процессора:


Здесь у вас есть параллельное сравнение стандартного, водоблока ЦП и более компактного водоблока графического процессора:


Мы также разработали несколько специальных конструкций водоблоков, адаптированных для конкретных ограничений:


Хорошим примером является водоблок, который мы разработали для процессоров IBM Power 8 высокой плотности. На следующем рисунке вы можете увидеть крышку и основания этого специального водоблока:


2015 и далее
В предыдущих параграфах описана наша технология водоблоков в 2014 году. С тех пор мы прошли большой путь. Мы использовали новые технологии, такие как 3D-печать, и внесли некоторые фундаментальные изменения в дизайн.

В ближайшие недели мы опубликуем следующие посты в нашей серии по водяному охлаждению. Они расскажут о том, как наши водные блоки развивались с 2015 года. Мы сосредоточимся на текущем поколении и кратко рассмотрим предстоящие улучшения.