Prelomove to neni. Podobne reseni, avsak bez robota, se jiz vyuziva mnoholet cca. 25 let v systemu aktivnich prvku, tel. ustredem s velkou hustotou, aktivnich optickych systemu atd...
Asi jedine co tento system prinasi noveho je robot, ktery misto lidske ruky, vymeni, doplni ci odnese aktivni desku.
Podle videa je zrejme, ze aktivni desky v horni casti stojanu budou mit vzdy neefektivni chlazeni. Ty dole zase budou prechlazeny. Ono totiz neni problem neco uchladit, ale uridit airflow tak, aby to chlazeni bylo efektivni. Cim kratsi je cesta chladiciho media, zde vzduch, tim jednodusi je airflow a tim efektivneji cely system funguje.
Navic hydraulicka zrata v takto koncipovane skrini bude znacna a na rekonani teto hydraulicke ztraty budete stejne potrebovat vetraky, ktere zajistuji nuceny obeh chladiciho media. Provozovat tohle reseni bez nuceneho obehu chladiciho media nebude v takto koncipovanem systemu mozne - tepelne hotspoty by neslo uregolovat v pripade nerovnomerneho rozlozeni techto hotspotu.
Jako marketing to vsak na mnoho lidi bude fungovat dobre. Bude treba vsak jeste hodne odpracovat, nez to bude fungovat.
Ano preto tieto riesenia navrhuju firmy ako IBM a myslia si, ze je to buducnost data centier.
Vzduch mame komplet preratany od cloveka, co vzduchotechniku datacentra navrhuje. Ideme mu rychlo povedat, ze nema zakladne znalosti fyziky :)
Neviem ci ste len troll, alebo ste to mysleli vazne, no musel som vas opravit.
Je mi smutno, když vidím zoufalce, bez základních znalostí fyziky, jak staví vzdušné zámky na základě úžasných počítačových animací.
A pak opravdové praktiky, kteří se nebáli něco nového vyzkoušet a mají reálné zkušenosti z provozu: http://www.root.cz/clanky/utopte-servery-v-oleji-usetrite-a-vyhrejete-mestsky-bazen/
Ti první dostanou investorské miliony k prošustrování, ti druzí nedostanou nic.
Nihil sub sole novum...
Bude se řešit tlakový vs. teplotní spád / rozdíl mezi vstupem a výstupem racku, kýžená provozní teplota serverů a jejich vnitřních součástek, aerodynamický odpor serverů, potřebný objem chladícího média (vzduchu)...
Samotné servery chtějí řešit jako pasivní. Na první pohled tleskám... ale nebude to jednoduché :-)
Ventilátor namontovaný přímo na zdroji tepla je v jistém smyslu "ulejvácké" řešení. Umožňuje použít řádově menší plochu pro přestup tepla do vzduchu a tuto plochu realizovat mnohem hustším žebrovím, protože ventilátor přímo dosedá na žebroví chladiče a dává relativně velký tlak na výstupu. Protože nemusíte teplo vést kovem tak daleko, stačí menší průřez základny a žeber chladiče... Prostě ten chladič pro aktivní použití vychází citelně menší.
Pokud se kolem topné součástky s ventilátorem (typicky CPU) rozmístí elyty a FETy VRM, není třeba příliš řešit jejich chlazení - chladí se toroidním vírem hlavního ventilátoru... Nemusíte ani nijak zvlášť optimalizovat "cestu nejmenšího odporu" průvanu napříč skříní (tzn optimalizovat motherboard, skříň, rozmístění součástek, airshroudy) - lokální ventilátory zajistí předání tepla do vzduchu a průvan už si cestu "nějak přibližně kolem" najde.
Pokud volíte u konkrétní součástky mezi "ventilátorovou" a "pasivní" variantou, obvykle dostanete na výběr pasivní provedení, které při troše zamyšlení zjevně znamená, že se od Vás jako integrátora očekává, že dodáte potřebný průvan "zvenčí". Pasivní počítač zcela určitě nelze zavřít do těsné skříně... prostě se počítá s tím, že ventilátor bude o kus dál. V případě "pasivních celých stojanů" by zřejmě průvan vytvářela patřičně dimenzovaná centrální vzduchotechnika datacentra.
Pasivní moduly (servery) musí být poté navrženy pečlivě tak, aby všechny jednotlivé topné součástky měly buď každá vlastní dostatečnou teplosměnnou plochu do proudícího průvanu, nebo musí být topné součástky tepelně přivázané na nějaký společný větší pasivní chladič... což je z hlediska mechanické konstrukce dost oříšek. Situaci nijak nezjednodušuje, že u pasivních konstrukcí vychází potřebná teplosměnná plocha větší, než s lokálními ventilátory (protože "pasivní" průvan je obvykle slabší, než cirkulace vzduchu zajištěná lokálním ventilátorem) a žebrovaná chladící tělíska musí být "řidší" kvůli potřebnému nižšímu aerodynamickému odporu. Potažmo pasivní chladící tělíska vycházejí mechanicky větší, těžší, nákladnější. Patrně největší ztrátové teplo lze očekávat u procesorů - a zejména jejich chladiče by měly "stát v cestě průvanu ve skříňce modulu" tak, aby neexistovala "cesta menšího odporu", která by chladiče obcházela ("falešný" tah). Tzn. chladiče CPU by měly rozměrově zabírat takřka celý světlý profil uvnitř skříňky serverového modulu...
Komínové uspořádání je nesmysl z toho důvodu, že jednotlivé zdroje tepla jsou v proudu chladícího média zapojeny do série, tzn. poslední servery na konci série poběží na nejvyšší teplotě. Toto mi přijde jako klasická školácká chyba. Je to jistě také otázka plánovaného rozdílu teplot vstup-výstup, ale obecně co nejnižší ohřátí média vyžaduje co nejvyšší průtok, nevysoká teplota chladícího média na výstupu znamená horší vyhlídky na sekundární využití odpadního tepla, při nízkém rozdílu teplot nelze moc počítat s nějakými samotížnými efekty... U mě to vyhrává jednoznačně teplá/studená ulička, protože pak mají všechny servery rovné zacházení = shodnou teplotu nasávaného vzduchu a nejsou řazeny z hlediska chlazení "za sebou".
chlazení "za sebou".
Lze regulovat zátěž serverů - třeba tak, že ty horní budou generovat nižší *ztrátové teplo* (energii, v Joulech nebo Wattech). Aby stroje položené výše vnímaly nižší teplotu než stroje položené níže v komíně, museli bychom konstrukci rozptylu tepla per server provést tak, aby mezi jádrem CPU (a dalších topných součástek) a protékajícím vzduchem byl poměrně velký tepelný odpor, tzn. pod plnou zátěží značný teplotní spád (třeba 30-50*C), případně aby procházející vzduch uvnitř jednotlivého serveru míjel zdroje tepla neefektivně (nechat tam naschvál místo pro falešný vzduch) - pak by při vhodné bilanci tepelné kapacity protékajícího vzduchu a ztrátového tepla vznikajícího v serverech bylo možné tohoto paradoxního efektu dosáhnout. Nicméně si nemyslím, že by to bylo zrovna chytré:
- servery by běžely trvale v podmínkách vysoké teploty, protože buď pod zátěží, nebo ve vysoké okolní teplotě. Tím by měly omezenou životnost, bez ohledu na to, jak často byste je robotem rotoval.
- osadit chladič tak, že naschvál necháte kolem cestu pro falešný vzduch, je plýtvání materiálem (co náklady? hmotnost?)
- i pokud je to myšleno tak, že při uvažovaném použití není výpočetní kapacita nikdy využita na víc než třeba 30% (nejedná se o HPC cluster pro výpočty nebo tak něco) a workload lze díky virtualizaci stěhovat mezi uzly podle potřeby, pořád mi to uspořádání přijde poměrně neefektivní - kruci když vím, že 60% CPU výkonu v zásadě nepotřebuju, tak proč jsem ho do těch stojanů vůbec naprojektoval a nastrkal? Samozřejmá odpověď: kvůli vykrytí špiček. Nojo, ale to se mi ve špičce horní patra komínu uvaří, pokud špička trvá déle než pár vteřin.
Netvrdím, že jsem neviděl v reálném hardwaru mizerně navrženou tepelnou vazbu procesoru (a dalších žravých součástek) na chladič a do vzduchu - spíš naopak, vídám to často. Na základě praktických zkušeností mi nepřipadá správné, odfláknout zrovna tenhle aspekt *naschvál* - kvůli "inovativní" konstrukci se sériovým zapojením počítačů (zdrojů tepla) v chladícím oběhu.
Hmm? Procesor, který z okolí odebírá teplo, když je idle? To by nešlo zařídit ani Peltierovým článkem (ten potřebuje z druhé strany opřít o chladič, protože z této druhé strany hřeje). Domnívám se, že jsme se v této debatě o patentu posunuli daleko za hranice perpetua mobile :-D
Pokud nechám srandu stranou, měl bych podotknout, že vlastní tepelná kapacita (teplotní setrvačnost) toho elektro-šrotu je prakticky nevýznamná, vyčerpá se v časově kratičkém úseku po změně teplotních poměrů.
Když je olej taková budoucnost, proč ho nenasadí Google nebo Amazon, ti mají obří datacentra, tisíce serverů, a když je to tak super, proč to neudělají?
Tohle řešení je tak trošku lepší mainframe, to je taky blbost. Velké firmy si raději udělají řešení na míru přímo jejich požadavkům a komponenty si dovezou z Asie.
Základní premisou toho, jak ušetřit není mít "vendor lock-in", a to je přesně to, co tady nastává. Každou tu desku, díl, robotickou ruku, všechno bude muset dodat jeden dodavatel, na kterém budete závislí.
Všimněte si, že autor článku má jinou konstrukci racků, než je běžné. De facto je to sada komínů, kde je potřeba udržovat tah. A vhodnou lokalizací výkonu v rámci toho komínu, můžete ten tah podpořit tak, aby se teplo nehromadilo a tah se udržel a vstupní proud vzduchu nemusel být až tak studený.
Lze regulovat zátěž serverů a tím i jejich teplotu, aktivních může být jen třetina z nich. A nebo jejich zátěž může být odstupňovaná tak, že servery položené níže poběží na vyšší provozní teplotě, než ty výše. Robotická ruka může zajistit automatické a cyklické prostřídání nodů tak, aby byly rovnoměrně zatěžovány a umístění nemělo vliv na jejich životnost.
Žraloci taky dosahují jiného aerodynamického odporu kůže díky tomu, že buňky kůže reagují individuálně a kůže jako celek umí tlumit vznikající víry. Aplikace obdobného biologického principu by mohla pomoci i zde.
U procesorů se to tak řeší, mají více jader proto, aby mohly běžet na nižší provozní teplotě, s tím, že všechny jádra budou vytížené současně na 90% se prakticky nepočítá. Ty jádra tam nejsou primárně kvůli výkonu, ale kvůli chlazení a spotřebě.
Jinak žebrování u nečinného procesoru bude fungovat opačně, bude ho zahřívat a tím ochlazovat proudící vzduch takže rozdíl teplot procesorů bude menší než teplotní spád v komíně což přispěje k prodloužení jejich životnosti, protože budou mít rovnoměrnější teplotní režim.
Takovouhle věc by patentový úřad měl smést ze stolu, nebo naopak patent přijmout a prohlásit za veřejný. Mimo to jsem zvědavý, jak tím teplem budou vytápět budovu (proč se rozsáhlé budovy vytápějí teplem ve formě vody honěné čerpadly a výměníky ?)
Navíc při takové "koncentraci" výpočetního výkonu opravdu nevidím možnost toto uchladit pasivně a ještě teplo někam rozvádět/ využívat.
Byl jste někdy v datovém sále nebo ho aspoň z dálky viděl? Představa, že se proudění v rámci racku ovlivní samotnou teplotou nodů je dost naivní. Kdyby to tak fungovalo, tak by provozovatelé zajásali, protože by se do nich nemusely dávat ty 12krpm párové větráčky (spíš turbínky), které jednak žerou další proud a bývají nejčastější věc, co v serveru odejde.
Každý rack je "komín". Některé dokonce s dírami dole i nahoře včetně větráků. Ale to se používalo před příchodem koncepce studená-teplá ulička. Zjistilo se, překvapivě, že je lepší odvést teplo co nejrychleji (třeba do strany) než horní servery ohřívat teplem ze spodních).
No pokud bude osazeno servery s určitou rezervou, je možné teplotu taky řídit rozdělováním zátěže. Moderovat tepelný tok směrováním zátěže, v některých místech záměrně servery trochu přehřát, aby vznikl "průvan" :-))) Nevyužité servery dle potřeby zahřát provozním zahřívacím výpočtem. Lokálně můžete dosáhnout změny teploty v rozsahu 50-80 stupňů, během sekundy, takže pokud se bude v racku pohybovat "horké patro" ve směru shora dolů, vybudí to proudění vzduchu opačným směrem.
Uteče to komínem do rekuperátoru. Celý prostor bude mít "tah" jako komín, respektive komíny, když v rámci celého prostoru budou vhodné teplotní gradienty. Například když v jednom stojanu přitopíte, vytvoří se stoupavý teplotní komín, který strhne vzduch i z okolních studenějších stojanů. Když teplota stojanů bude rotovat, tak vznikne vír.
Robotické ruky budou potřeba, protože vítr v prostoru by byl pro obsluhu nepříjemný a neúnosný :-)))
Úchylné? Proč by, více jádrový procesor s teplem zachází podobně, Výkon mezi jednotlivými jádry se přepíná taky v závislosti na jejich teplotě.