Un aperçu du développement des systèmes de refroidissement des serveurs

Pompe de refroidissement de serveur, fabricant de pompe de refroidissement de serveur haute densité

Avec le développement continu de la technologie informatique, l'augmentation de l'échelle et de la densité des centres de données, ainsi que la puissance et l'intégration des serveurs, les systèmes de refroidissement des serveurs ont traversé un processus de développement allant de l'inexistant au traditionnel au nouveau.

Au départ, les centres de données utilisaient des méthodes de ventilation naturelle et non climatisées pour refroidir les serveurs, mais à mesure que la densité de puissance augmentait et que les exigences de dissipation de chaleur augmentaient, le refroidissement par air commençait à échouer. À ce stade, la technologie de refroidissement liquide a commencé à être appliquée et s'est progressivement développée en une méthode plus efficace et plus fiable de refroidissement des serveurs. Aujourd'hui, la technologie de refroidissement liquide a été utilisée dans les grands centres de données, devenant la méthode courante de refroidissement des serveurs.

Cet article se concentrera sur l'histoire des systèmes de refroidissement des serveurs.

1. En savoir plus sur les systèmes de refroidissement de serveur

A. Qu'est-ce qu'un système de refroidissement de serveur

Un système de refroidissement liquide de serveur est un système qui fait circuler le liquide de refroidissement dans les composants du serveur pour absorber la chaleur et la transférer vers l'équipement de refroidissement. Le principe est de transférer et de dissiper la chaleur générée par le serveur à travers le liquide de refroidissement, de manière à obtenir l'effet de refroidissement du serveur. Le système de refroidissement liquide du serveur se compose généralement de refroidisseurs de liquide, de refroidisseurs, de canalisations de refroidissement liquide et de pompes de refroidissement liquide, etc.

Pompe de refroidissement serveur

Liquide de refroidissement : généralement avec une capacité thermique élevée, une conductivité thermique élevée, un liquide à faible viscosité, non toxique et ininflammable, tel que l'eau, l'huile, le fréon, etc.

Refroidisseurs : désignent principalement les radiateurs, les têtes de refroidissement à eau, etc. La fonction du radiateur est d'échanger de la chaleur entre le liquide de refroidissement et l'air extérieur, en dissipant la chaleur. La tête de refroidissement à eau transfère principalement la chaleur des composants du serveur vers le radiateur par l'écoulement du liquide de refroidissement.

Tuyau de refroidissement liquide : tuyau qui transfère le liquide de refroidissement du refroidisseur de liquide au radiateur. Il est généralement constitué d'un matériau à haute résistance et résistant à la corrosion.

Pompe de refroidissement liquide : utilisée pour entraîner la circulation du réfrigérant liquide dans la canalisation de refroidissement liquide afin d'assurer l'effet d'échange de chaleur du radiateur. La pompe de refroidissement du serveur est l'un des composants clés du système de refroidissement liquide du serveur. Sa fonction est de transférer le liquide de refroidissement de la zone à basse température à la zone à haute température par la rotation de la roue, formant un processus d'écoulement en circulation. La pompe joue le rôle de palier de pression et d'augmentation du débit dans le système de refroidissement par liquide, mais a également un état de fonctionnement stable et un rendement élevé, afin d'obtenir un effet de refroidissement efficace.

B. Pourquoi avez-vous besoin de systèmes de refroidissement de serveur

L'équipement du serveur génère beaucoup de chaleur lorsqu'il fonctionne pendant une longue période. Si la chaleur ne peut pas être dissipée à temps, la température de l'équipement sera trop élevée, l'efficacité de fonctionnement et la durée de vie de l'équipement seront réduites, et même l'équipement tombera en panne. Afin d'assurer le fonctionnement normal du centre de données, un système de refroidissement approprié doit être utilisé pour réduire la température de l'équipement serveur.

2. Premier système de refroidissement du serveur

A. Années 1950 - 1970 : Pas de climatisation, système de refroidissement à ventilation naturelle

À l'époque précédant la vulgarisation des ordinateurs, le problème de dissipation thermique des centres de données n'était pas important en raison du petit nombre d'appareils. La plupart d'entre eux utilisaient une ventilation naturelle ou de simples ventilateurs pour la dissipation de la chaleur.

B. Années 1980 : La climatisation est apparue et les armoires ont commencé à être utilisées

Avec la popularisation des ordinateurs et l'augmentation du nombre d'équipements, la méthode traditionnelle de dissipation de la chaleur échoue progressivement et le centre de données a commencé à utiliser un système de climatisation pour contrôler la température. À l'heure actuelle, l'utilisation d'armoires devient une tendance courante, le débit d'air est plus raisonnable et l'efficacité de la dissipation thermique est améliorée.

C. Années 1990 : la densité de puissance augmente et le refroidissement par air commence à tomber en panne

Avec l'amélioration continue des performances des ordinateurs, la densité de puissance des équipements est également de plus en plus élevée, la méthode traditionnelle de refroidissement par air a été difficile à répondre à la demande, la recherche d'une nouvelle méthode de dissipation thermique est devenue un problème clé dans l'industrie des centres de données. Une faible efficacité de dissipation de la chaleur, une consommation d'énergie élevée et un taux de défaillance élevé des serveurs sont également devenus des problèmes pour l'industrie des centres de données.

3. Nouvelles méthodes de refroidissement du serveur

A. Début des années 2000 : La technologie de refroidissement liquide a commencé à être appliquée

La technologie de refroidissement liquide attire de plus en plus l'attention en raison de son rendement élevé et de sa faible consommation d'énergie. La première technologie de refroidissement liquide utilisait principalement l'avantage du transfert de chaleur liquide pour améliorer l'efficacité de dissipation thermique du serveur. En 2003, par exemple, IBM a introduit un serveur basé sur la technologie de refroidissement par eau qui a remplacé les ventilateurs en dirigeant l'eau dans les radiateurs.

B. Années 2010 : la technologie de refroidissement liquide continue de s'améliorer et son champ d'application s'élargit progressivement

Avec les progrès continus de la technologie, la gamme d'applications de la technologie de refroidissement liquide continue de s'étendre.

Par exemple, INTEL a introduit une technologie appelée "Zone thermique" en 2012, qui améliore l'efficacité de la dissipation thermique et réduit la consommation d'énergie en connectant directement le dissipateur thermique à la puce. En outre, la technologie de refroidissement liquide est également utilisée dans les domaines du calcul haute performance tels que les superordinateurs pour améliorer les performances et la stabilité des ordinateurs.

En 2014, l'un des plus grands opérateurs de centres de données au monde, le centre de données de Google en Finlande, a utilisé une technologie appelée "All-liquid cooling", ce qui signifie que tous les serveurs sont immergés dans un liquide, la chaleur est ainsi transférée au liquide, qui est dissipée par un échangeur de chaleur externe.

Microsoft utilise également un système de refroidissement liquide appelé "Liquid Module" dans son centre de données à Dublin, en Irlande, pour réduire la consommation d'énergie et améliorer les performances du serveur.

L'application de la technologie de refroidissement liquide peut non seulement améliorer l'efficacité de la dissipation thermique, mais également réduire la consommation d'énergie et les émissions de carbone des centres de données. Selon les statistiques, la consommation d'énergie et les émissions de carbone des centres de données utilisant la technologie de refroidissement liquide peuvent être réduites de plus de 40 % et 90 % respectivement. Par conséquent, la technologie de refroidissement liquide est considérée comme l'une des directions de développement importantes des futurs centres de données.

4. Tendances et perspectives futures

À l'avenir, avec l'application généralisée de technologies émergentes telles que la 5G, l'intelligence artificielle et le cloud computing, les centres de données seront confrontés à des exigences plus élevées en matière de densité de puissance et de dissipation thermique. Par conséquent, le développement de systèmes de refroidissement de serveurs sera encore plus critique. Avec les progrès continus de la technologie, la technologie de refroidissement liquide deviendra plus mature et sa gamme d'applications sera plus large.

En tant qu'entreprise spécialisée dans la fabrication de micro-pompes, la pompe de refroidissement TOPSFLO High Density Server TDC est largement utilisée dans le système de refroidissement liquide du centre de données. Les pompes de refroidissement TDC GPU Server peuvent fournir avec précision du liquide à l'équipement qui doit être refroidi, améliorant ainsi l'efficacité et les performances du système. Dans le même temps, il présente également les avantages d'une petite taille, d'un faible bruit et d'une grande fiabilité, et convient parfaitement à une application dans des centres de données à haute densité.

En conclusion, les systèmes de refroidissement des serveurs sont un élément clé du fonctionnement des centres de données et leur développement continu reflète pleinement les progrès de la technologie humaine et l'esprit de recherche continue de l'efficacité et de la fiabilité. À l'avenir, nous avons des raisons de croire que les systèmes de refroidissement des serveurs continueront d'innover et de s'améliorer, offrant un meilleur support pour le fonctionnement efficace, fiable et durable des centres de données.