Масштабные вызовы охлаждения для систем ИИ

Вопросы обеспечения электроэнергией и эффективного отвода тепла от серверов для задач искусственного интеллекта стали одними из самых обсуждаемых в отрасли, и это вполне оправдано. Высокий уровень TDP отдельных процессоров в сочетании со стремлением производителей к максимальной плотности компонентов приводит к появлению стоек, потребляющих сегодня 200 кВт, с перспективными планами проектирования стоек мощностью 600 кВт и выше в ближайшем будущем. В этих критических условиях операторы современных центров обработки данных сталкиваются с двойной сложной задачей: подачей питания и организацией качественного охлаждения. Вопрос энергоснабжения, пожалуй, решается несколько проще благодаря внедрению таких разработок, как шины постоянного тока (VDC) напряжением 800 В. При этом остается крайне острая тема отвода тепла от этих высокопроизводительных систем.

На выставке Computex 2026 компания ASRock Rack продемонстрировала полноценную конфигурацию NVIDIA Rubin Vera NVL72. Помимо самого аппаратного обеспечения стойки NVL72, компания в партнерстве с Delta представила потенциальный вариант решения проблемы охлаждения для такой энергоемкой установки. Им стал масштабный блок распределения охлаждающей жидкости (CDU) типа «жидкость-воздух» — Delta GoCool-150. Данное устройство рассчитано на рассеивание до 150 кВт тепловой энергии и позиционируется как оптимальное решение для ЦОДов, которые хотят внедрить стойки с прямым жидкостным охлаждением, но не имеют возможности интегрировать масштабный жидкостный контур в инфраструктуру всего здания.

Инженерные решения в Delta GoCool-150

Исторически идея рассеивания 150 кВт тепла от одной единственной вычислительной стойки сама по себе выглядела бы абсурдной. И тем не менее, мы достигли этого уровня сложности. Для реализации этой задачи компания Delta разработала не менее впечатляющий теплообменник. GoCool-150 по своей сути является массивным радиатором, спроектированным для охлаждения одной жидкостно-охлаждаемой серверной стойки. Целевая аудитория устройства — дата-центры, стремящиеся разместить серверы с жидкостным охлаждением в помещениях, изначально спроектированных для классической воздушной среды, полагающейся на вентиляционные установки и системы удержания горячего воздуха. Поскольку такие площадки невозможно легко дооснастить общекорпоративными контурами жидкостного охлаждения, компания Delta создала теплообменник размером со стойку, который можно разместить непосредственно в залах с воздушным охлаждением. Создав теплообменник достаточного размера и пропуская через него необходимый объем воздуха, удалось достичь возможности сброса свыше 150 кВт тепловой энергии в окружающую среду.

Внешний вид системы впечатляет обилием теплоотводов, насосов и вентиляторов. На передней части открытого кабинета хорошо видны два огромных радиатора, которые тянутся практически на всю высоту CDU, демонстрируя пять медных трубок, проходящих сквозь них. Также здесь открывается обзор на часть сантехнической разводки, содержащей хладагент для жидкостного контура, и на клапаны, используемые для добавления жидкости в систему. По своим параметрам CDU спроектирован для циркуляции 225 литров жидкости в минуту, при этом вся система настроена на охлаждение хладагента до 45°C. Это полностью соответствует проектным целям NVIDIA для поколения Vera Rubin, где важным аспектом является возможность работы серверов при температуре входящего хладагента 45°C, что облегчает охлаждение и снижает энергозатраты на этот процесс.

Управление, отказоустойчивость и габариты

В верхней части устройства расположены консоль управления, блок питания и контрольная карта. В нижней части установлены пять насосных агрегатов, которые поддерживают функцию «горячей замены», что позволяет заменять неисправные насосы без необходимости остановки работы CDU или самого серверного оборудования. На задней панели устройства находится то, что непосредственно охлаждает массивные радиаторы — вентиляторы, и их очень много. Массив из 32 вентиляторов способен перемещать 17 658 кубических футов воздуха в минуту (CFM), при этом они занимают практически всю заднюю сторону установки. Как и насосы, вентиляторы являются горячезаменяемыми, так как движущиеся части неизбежно подвержены износу. Delta использует здесь собственные высокоскоростные 200-мм вентиляторы модели PFD2048HT. Каждый вентилятор рассчитан на потребление до 336 Вт (благодаря использованию напряжения 48 В постоянного тока) и при максимальной частоте вращения 8250 об/мин может генерировать до 81 дБА шума. С тыльной стороны также видны массивные трубки для подвода и отвода хладагента, проходящие вдоль верхней части устройства. Учитывая, что стойки Vera Rubin NVL72 требуют обязательного жидкостного охлаждения, это стало стандартизированной инфраструктурой, являющейся отличным ориентиром того, какой объем теплоносителя циркулирует даже в одной такой стойке.

В целом GoCool-150 представляет собой массивный блок. Вес одного только CDU составляет 1200 кг (вероятно, без учета хладагента), а высота достигает 2,3 метра. При этом сама система охлаждения отнюдь не является легкой с точки зрения энергопотребления — для отвода 150 кВт тепла самому устройству требуется 18 кВт электроэнергии. В завершение отметим: ничего простого в следующем поколении ИИ-серверов нет. Ни проектирование чипов, ни конструкция стоек, ни подача питания, ни экстракция колоссальных объемов генерируемого тепла. NVIDIA сделала очевидный выбор в пользу увеличения масштабов своего серверного оборудования для достижения максимальной производительности, результатом чего стали более крупные стойки, кластеры и системы охлаждения. Delta GoCool-150 выступает наглядным визуальным подтверждением того, что потребуется для поддержания температурного режима стоек Vera Rubin следующего поколения. Использование жидкостного охлаждения отчасти маскирует тот факт, сколько тепла способна генерировать даже одна стойка подобного оборудования. Жидкостно-воздушный теплообменник от Delta — это видимый символ затрат, необходимых для отвода этого тепла при использовании традиционного воздушного охлаждения. Это впечатляющее инженерное решение, которое станет все более необходимым по мере перехода серверных стоек на жидкостное охлаждение, обеспечивающее как требуемую плотность размещения, так и повышенную эффективность по сравнению с чисто воздушными методами.

Источник: servethehome.com