Βελτιστοποίηση της αποτελεσματικότητας του κέντρου δεδομένων: Μια βαθιά κατάδυση στις τεχνικές ελεύθερης ψύξης

Στο προηγούμενο άρθρο , συζητήσαμε την ταχεία επέκταση της υποδομής των κέντρων δεδομένων και την αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας που είχε ως αποτέλεσμα. Καθώς οι διακομιστές μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμότητα κατά τη λειτουργία, η διαχείριση των υψηλών θερμοκρασιών και η ψύξη τόσο των εγκαταστάσεων όσο και του εξοπλισμού του κέντρου δεδομένων γίνεται νούμερο 1 πρόβλημα για τις ομάδες DC.

Ενώ οι παραδοσιακές μέθοδοι ψύξης, συμπεριλαμβανομένων των κλιματιστικών και των ψυκτών ψύξης δροσίζουν αποτελεσματικά τις εγκαταστάσεις και τους διακομιστές των κέντρων δεδομένων, το κόστος τους παραμένει σημαντικό μειονέκτημα. Η δωρεάν ψύξη σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους δεν απαιτεί σημαντικές επενδύσεις αλλά προσφέρει το ίδιο επίπεδο απόδοσης και αξιοπιστίας. Σε αυτό το άρθρο, θα κάνω μια λεπτομερή επισκόπηση της τεχνολογίας ελεύθερης ψύξης, επισημαίνοντας τα οφέλη, τους περιορισμούς και τις απαιτήσεις για επιτυχή εφαρμογή.

Φυσική Ελεύθερης Ψύξης

Για να κατανοήσουμε τη φυσική πίσω από την ελεύθερη ψύξη, θα χρειαστεί να επανεξετάσουμε τον τύπο της θερμικής ενέργειας:

Q = mcΔT

Εδώ, το 'Q' αντιπροσωπεύει την ποσότητα θερμότητας που αποκτήθηκε ή χάθηκε, το 'm' αντιπροσωπεύει τη μάζα του δείγματος (στην περίπτωσή μας, τη μάζα του αέρα στο κέντρο δεδομένων), το 'c' υποδηλώνει την ειδική θερμική ικανότητα του αέρα, και ΔT σημαίνει τη διαφορά θερμοκρασίας.

Σε ένα κέντρο δεδομένων, η κύρια πηγή θερμότητας είναι η CPU. Συνήθως, υπάρχουν 2 έως 4 CPU, καθεμία από τις οποίες λειτουργεί στα 200 Watt περίπου. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, όλη η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται από τις CPU μετατρέπεται σε θερμότητα. Επομένως, με 2 CPU, για παράδειγμα, παράγουμε 400 Watt θερμότητας που πρέπει να διαλυθούν. Τώρα ο στόχος μας είναι να προσδιορίσουμε την ποσότητα αέρα που απαιτείται για αυτό το σκοπό.

Η παράμετρος ΔT, ή διαφορά θερμοκρασίας, υποδεικνύει ότι όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία του εξωτερικού αέρα, τόσο λιγότερη μάζα αέρα απαιτείται για την ψύξη των CPU. Για παράδειγμα, εάν η θερμοκρασία του αέρα εισόδου είναι 0°C και η θερμοκρασία εξόδου είναι 35°C, το ΔT θα ήταν μόνο 35, υποδηλώνοντας μια μάλλον χαμηλότερη απαίτηση για μάζα αέρα. Ωστόσο, κατά τη θερινή περίοδο, η ψύξη γίνεται πιο δύσκολη λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Όσο υψηλότερη είναι η εξωτερική θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη ποσότητα αέρα θα απαιτείται για την ψύξη των διακομιστών.

Περιορισμοί θερμοκρασίας εξαρτημάτων διακομιστή και δικτύου

Αν και η δωρεάν ψύξη μπορεί να είναι αποτελεσματική για μέτρια και ψυχρά κλίματα, εξακολουθεί να έχει περιορισμούς λόγω των περιορισμών θερμοκρασίας στα στοιχεία διακομιστή. Τα κρίσιμα εξαρτήματα στον εξοπλισμό πληροφορικής και δικτύου, όπως επεξεργαστές, RAM, HDD, SSD και μονάδες NVMe, έχουν λειτουργικές απαιτήσεις θερμοκρασίας:

• Επεξεργαστές: max 89°C
• RAM: μέγιστο 75°C
• Σκληροί δίσκοι: μέγιστο 50°C
• SSD και μονάδες NVMe: μέγιστη θερμοκρασία 47-48°C

Αυτοί οι περιορισμοί επηρεάζουν άμεσα την καταλληλότητα των θερμοκρασιών εξωτερικού αέρα για ψύξη. Η δωρεάν ψύξη δεν θα ήταν βιώσιμη σε περιοχές όπου οι εξωτερικές θερμοκρασίες υπερβαίνουν αυτά τα όρια ή ακόμη και πλησιάζουν σε αυτά, καθώς θα μπορούσε να βλάψει το σύστημα λόγω υπερθέρμανσης. Περιφερειακοί Περιορισμοί

Όπως έχουμε ήδη εξηγήσει, οι εξωτερικές θερμοκρασίες πρέπει να παραμένουν σταθερά χαμηλότερες από τις μέγιστες θερμοκρασίες λειτουργίας του εξοπλισμού πληροφορικής για να είναι αποτελεσματική η ελεύθερη ψύξη. Αυτό απαιτεί προσεκτική εξέταση των κλιματικών συνθηκών της τοποθεσίας DC. Οι οργανισμοί πρέπει να αναλύουν τις μακροπρόθεσμες καιρικές προβλέψεις για να διασφαλίσουν ότι οι θερμοκρασίες δεν υπερβαίνουν τα απαιτούμενα όρια, ακόμη και συγκεκριμένες ημέρες ή ώρες. Επιπλέον, λαμβάνοντας υπόψη τη μεγάλη διάρκεια ζωής των κέντρων δεδομένων (συνήθως 10-15 χρόνια), οι επιπτώσεις της υπερθέρμανσης του πλανήτη θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη στις αποφάσεις τοποθεσίας.

Απαιτήσεις αρχιτεκτονικής κόμβου διακομιστή

Στο πλαίσιο της φυσικής, η επίτευξη αποτελεσματικής ψύξης στους διακομιστές βασίζεται στην εξασφάλιση άφθονης ροής αέρα μέσω του συστήματος. Η αρχιτεκτονική του διακομιστή παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία.

Αντίθετα, οι διακομιστές που δεν διαθέτουν τα κατάλληλα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά, όπως διατρήσεις ή ανοίγματα, μπορούν να εμποδίσουν τη ροή του αέρα, θέτοντας δυνητικά σε κίνδυνο τη συνολική απόδοση του μηχανισμού ελεύθερης ψύξης.

Έλεγχος Υγρασίας

Το επίπεδο υγρασίας είναι ένα άλλο κρίσιμο στοιχείο όταν πρόκειται για ελεύθερη ψύξη. Καθώς δεν έχουμε έλεγχο στις συνθήκες εξωτερικής υγρασίας, προκύπτουν δύο σχετικές ερωτήσεις: πρώτον, η αντιμετώπιση των επιπέδων υγρασίας που πλησιάζουν ή υπερβαίνουν το 100% εντός του κέντρου δεδομένων (DC). δεύτερον, αντιμετώπιση σεναρίων πολύ χαμηλής υγρασίας αέρα, όπως κατά τη διάρκεια μιας παγωμένης ημέρας Φεβρουαρίου με εξωτερική θερμοκρασία -30°C και σχετική υγρασία που κυμαίνεται από 2% έως 5%. Ας εξετάσουμε συστηματικά αυτές τις καταστάσεις.

Σε συνθήκες αυξημένης υγρασίας, υπάρχει μια κοινή ανησυχία σχετικά με την πιθανή εμφάνιση συμπύκνωσης και τις δυσμενείς επιπτώσεις της στη λειτουργικότητα του εξοπλισμού. Σε αντίθεση με αυτήν την ανησυχία, στις ζώνες επαναψύξης του DC, όπου λαμβάνει χώρα η διαδικασία ψύξης, αποκλείεται η συμπύκνωση. Αυτό οφείλεται στην αρχή ότι η συμπύκνωση μεταδίδεται όταν ζεστός, υγρός αέρας έρχεται σε επαφή με ψυχρότερες επιφάνειες. Ωστόσο, στο σύστημα ελεύθερης ψύξης του DC, κανένα στοιχείο δεν είναι πιο κρύο από τον περιβάλλοντα αέρα. Κατά συνέπεια, η συμπύκνωση παρεμποδίζεται εγγενώς, εξαλείφοντας την ανάγκη για προληπτικά μέτρα.

Αντίθετα, όταν αντιμετωπίζουμε χαμηλή υγρασία, η ανησυχία μετατοπίζεται προς την παραγωγή στατικού ηλεκτρισμού, θέτοντας απειλή για τη σταθερότητα του εξοπλισμού. Αυτό το ζήτημα δεν σχετίζεται με συμπύκνωση, αλλά απαιτεί διακριτική επίλυση. Ο μετριασμός περιλαμβάνει διαδικασίες γείωσης και την εφαρμογή μιας εξειδικευμένης επίστρωσης δαπέδου. Αυτά τα μέτρα ευθυγραμμίζονται με καθιερωμένες μεθόδους για την προστασία του εσωτερικού εξοπλισμού από στατικό ηλεκτρισμό. Με τη γείωση δομικών στοιχείων, ραφιών και εξοπλισμού πληροφορικής, ένα στατικό φορτίο διαχέεται ακίνδυνα στο έδαφος, διατηρώντας την ακεραιότητα του εξοπλισμού.

Στο φυσικό κλίμα, περιπτώσεις εξαιρετικά υψηλής ή χαμηλής υγρασίας είναι σπάνια. Αξιοσημείωτες εξαιρέσεις περιλαμβάνουν σπάνια συμβάντα, όπως καταιγίδα που επιτυγχάνει 100% υγρασία τον Ιούλιο ή ισχυρός παγετός που προκαλεί πολύ χαμηλή υγρασία. Ωστόσο, τις περισσότερες φορές τα επίπεδα υγρασίας παραμένουν σε αποδεκτά όρια που δεν βλάπτουν τον εξοπλισμό, ακόμη και αν δεν υπάρχουν ενεργές παρεμβάσεις.

Ποσότητα και Ταχύτητα Αέρα

Όπως έχουμε ήδη συζητήσει, για να διευκολυνθεί η αποτελεσματική ψύξη χρειαζόμαστε έναν σημαντικό όγκο εξωτερικού αέρα. Ταυτόχρονα, προκύπτει μια φαινομενικά αντίθετη απαίτηση - διατήρηση χαμηλής ροής αέρα μέσα στο κτίριο. Αυτό το προφανές παράδοξο έχει τις ρίζες του στις προκλήσεις που τίθενται από τα ρεύματα αέρα υψηλής ταχύτητας που κυκλοφορούν μέσα.

Για απλοποίηση, φανταστείτε την υψηλή ταχύτητα αέρα ως ένα ισχυρό ρεύμα από έναν σωλήνα, που δημιουργεί στροβιλισμούς και αναταράξεις γύρω από τον εξοπλισμό πληροφορικής. Αυτή η αναταραχή δυνητικά οδηγεί σε ακανόνιστες κινήσεις του αέρα και τοπική υπερθέρμανση. Για να το αντιμετωπίσουμε αυτό, στοχεύουμε στρατηγικά σε μια συνολική χαμηλή ταχύτητα αέρα 1-2 μέτρα ανά δευτερόλεπτο σε όλο τον χώρο.

Η διατήρηση αυτής της ελεγχόμενης ταχύτητας αέρα μας επιτρέπει να εξαλείψουμε τις αναταράξεις. Μια υψηλότερη ταχύτητα θα κινδύνευε ανωμαλίες στην κίνηση του αέρα. Με την τήρηση του εύρους 1-2 μέτρων ανά δευτερόλεπτο, ενθαρρύνουμε μια ομαλή, ομοιόμορφη ροή αέρα, αποφεύγοντας την τοπική υπερθέρμανση. Αυτή η λεπτή ισορροπία εξασφαλίζει τη βέλτιστη ψύξη του εξοπλισμού πληροφορικής παρακάμπτοντας τις παγίδες που σχετίζονται με τα ρεύματα αέρα υψηλής ταχύτητας.

Όπως φαίνεται, η προσέγγιση ελεύθερης ψύξης περιστρέφεται γύρω από την αποτελεσματική χρήση του εξωτερικού αέρα, ενώ δίνει προτεραιότητα σε μια ελεγχόμενη χαμηλή εσωτερική ταχύτητα αέρα. Αυτή η σκόπιμη στρατηγική βοηθά στη διατήρηση μιας στρωτής και ομοιόμορφης ροής αέρα, διασφαλίζοντας την αποτελεσματικότητα της ψύξης του εξοπλισμού πληροφορικής.

Έννοια κτιρίου

Στο παράδειγμα της ελεύθερης ψύξης, οι παραδοσιακοί αεραγωγοί δεν χρησιμοποιούνται στη δομή του κτιρίου. Σε αντίθεση με τις συμβατικές εγκαταστάσεις με καθορισμένους αεραγωγούς σε τοίχους, οροφές ή συγκεκριμένες περιοχές, τα κέντρα επεξεργασίας δεδομένων υιοθετούν μια μη συμβατική προσέγγιση. Το ίδιο το κτίριο έχει σχεδιαστεί ως αεραγωγός, καθιστώντας τις παραδοσιακές μονάδες κλιματισμού ξεπερασμένες. Η μεγάλη κλίμακα αυτών των αεραγωγών τους μετατρέπει σε αναπόσπαστα στοιχεία δωματίων και ορόφων.

Η διαδικασία ροής αέρα ξεκινά καθώς ο εξωτερικός αέρας εισέρχεται στο κτίριο, περνώντας από δύο τύπους φίλτρων - χονδροειδή φίλτρα και λεπτά φίλτρα. Μόλις ο αέρας υποβληθεί στη διαδικασία καθαρισμού, προωθείται από ανεμιστήρες σε εκτεταμένους κτιριακούς όγκους, περίπου ισοδύναμους με τέσσερις ορόφους σε ύψος. Αυτός ο σημαντικός όγκος εξυπηρετεί τον δικό του σκοπό: να επιβραδύνει τη ροή του αέρα, μειώνοντας την ταχύτητά του στο απαιτούμενο εύρος των 1-2 μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Στη συνέχεια, ο αέρας κατεβαίνει στο μηχανοστάσιο.

Αφού διασχίσει το μηχανοστάσιο, ο αέρας συνεχίζει το ταξίδι του μέσα από ράφια πληροφορικής, προχωρώντας στον καυτό διάδρομο. Από εκεί, εισέρχεται στον συλλέκτη ζεστού αέρα πριν αποβληθεί έξω μέσω των ανεμιστήρων εξάτμισης. Αυτή η δομημένη διαδρομή ροής αέρα εξασφαλίζει μια αποτελεσματική διαδικασία ψύξης διατηρώντας παράλληλα ελεγχόμενη ταχύτητα αέρα.

Ταχύτητα αέρα και ένταση

Η σκόπιμη σχεδιαστική επιλογή της χρήσης εκτεταμένων όγκων κτιρίων εξυπηρετεί διττό σκοπό. Πρώτα και κύρια, επιτρέπει τη σταδιακή μείωση της ταχύτητας αέρα, διασφαλίζοντας ότι η ροή του αέρα επιτυγχάνει την επιθυμητή ταχύτητα των 1-2 μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Αυτή η ελεγχόμενη ταχύτητα αέρα είναι απαραίτητη για την αποφυγή αναταράξεων και τη διατήρηση μιας στρωτής ροής, ιδιαίτερα σημαντική καθώς ο αέρας προχωρά μέσω ευαίσθητου εξοπλισμού πληροφορικής. Δεύτερον, ο σημαντικός όγκος φιλοξενεί τον απαραίτητο όγκο αέρα για την αποτελεσματική διάχυση της παραγόμενης θερμότητας. Η συγχρονισμένη αλληλεπίδραση ταχύτητας αέρα και έντασης συμβάλλει στη συνολική επιτυχία του συστήματος.

Διαφορική πίεση ως μοναδικός οδηγός διαχείρισης

Σε μια εγκατάσταση δωρεάν ψύξης, δεν έχουμε έλεγχο της εξωτερικής θερμοκρασίας του αέρα, με αποτέλεσμα να υπάρχουν διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του αέρα που εισέρχεται στο Data Center (DC). Παρόλα αυτά, η εκτίμηση της απαιτούμενης ροής αέρα για την ψύξη του εξοπλισμού είναι απαραίτητη. Για να το αντιμετωπίσουμε αυτό, βασιζόμαστε στη μέθοδο της διαφορικής πίεσης.

Μέσα σε κάθε rack IT, διακομιστές με εσωτερικούς ανεμιστήρες λειτουργούν με διαφορετικές ταχύτητες, δημιουργώντας συλλογικά μια διαφορά πίεσης μεταξύ του μπροστινού και του πίσω μέρους του rack. Με πολλούς διακομιστές, καθένας από τους οποίους συμβάλλει στη συνολική ροή αέρα, αυτή η διαφορά πίεσης συσσωρεύεται σταδιακά μεταξύ των ψυχρών και ζεστών διαδρόμων. Χρησιμοποιώντας αισθητήρες πίεσης και στους δύο διαδρόμους και έξω από το κτίριο DC, μπορούμε να μετρήσουμε αυτή τη διαφορική πίεση.

Ο υπολογισμός περιλαμβάνει την αφαίρεση των δεδομένων του αισθητήρα πίεσης στον θερμό διάδρομο από την ατμοσφαιρική πίεση και την αφαίρεση των δεδομένων του αισθητήρα πίεσης στον ψυχρό διάδρομο από την ατμοσφαιρική πίεση. Έτσι όπως στο παρακάτω παράδειγμα:

Παράδειγμα πραγματικού κόσμου

Οι τιμές που προκύπτουν μας καθοδηγούν στη συνέχεια στον προσδιορισμό της απαραίτητης παροχής αέρα στο DC και της απαιτούμενης εξάτμισης για την αντιστάθμιση της λειτουργίας των ανεμιστήρων διακομιστή. Με πιο απλά λόγια, μετράμε τις ανάγκες ροής αέρα με βάση τις διαφορές πίεσης, επιτρέποντάς μας να διαχειριζόμαστε αποτελεσματικά τη διαδικασία ψύξης εντός του DC.

Θάλαμος Θέρμανσης και Ανάμιξης

Τα παραδοσιακά συστήματα θέρμανσης συνήθως δεν εφαρμόζονται σε Data Centers με δωρεάν ψύξη. Η χρήση νερού θεωρείται παράλογη λόγω κόστους και πιθανών κινδύνων για τον εξοπλισμό. Αυτό αποτελεί πρόκληση κατά τη διάρκεια ακραίων κρυολογημάτων, που φτάνουν τους -20–30 βαθμούς έξω. Ενώ ο εξοπλισμός το χειρίζεται καλά, οι μηχανικοί αναζητούν μια πιο ήπια προσέγγιση. Η πιο κομψή και λογική λύση εδώ είναι η επαναχρησιμοποίηση ζεστού αέρα που παράγεται από εξοπλισμό πληροφορικής. Κατευθύνοντας τον ζεστό αέρα από τους διακομιστές σε έναν θάλαμο ανάμειξης και επιστρέφοντας μέρος του στο κύριο ρεύμα αέρα, το σύστημα διατηρεί τις εγκαταστάσεις ζεστές το χειμώνα και επιτρέπει την εξοικονόμηση κόστους θέρμανσης.

Απλότητα και Αξιοπιστία

Μια βασική θέση στη θεωρία της αξιοπιστίας υποστηρίζει ότι η απλότητα γεννά την αξιοπιστία. Αυτό ισχύει για το δωρεάν σύστημα ψύξης που είναι μια εξαιρετικά απλή ιδέα. Το σύστημα λειτουργεί ως οδόφραγμα, εισάγοντας αέρα από το εξωτερικό μέσω φίλτρων, περνώντας τον μέσα από εξοπλισμό πληροφορικής και στη συνέχεια απλώς διώχνοντάς τον.

Η απουσία πολύπλοκων συστημάτων ενισχύει την αξιοπιστία, με μόνο τους ανεμιστήρες να παρουσιάζουν ευπάθεια σε ζεστό καιρό. Η προσέγγιση ελεύθερης ψύξης αποτελεί παράδειγμα της ριζικής απλοποίησης του συστήματος, βελτιώνοντας ουσιαστικά την αξιοπιστία μειώνοντας τον αριθμό των στοιχείων.

DC Fans vs Server Fans

Η ιεραρχική εξουσία των ανεμιστήρων είναι ένα άλλο θεμελιώδες ερώτημα στη δυναμική της ροής αέρα εντός των DC. Όπως έχουμε συζητήσει, υπάρχουν ανεμιστήρες μεγάλης κλίμακας σε επίπεδο DC και σε επίπεδο διακομιστή. Το ερώτημα είναι: οι ανεμιστήρες του κέντρου δεδομένων παρέχουν απλώς αέρα, αφήνοντας τους ανεμιστήρες του διακομιστή να καταναλώνουν όσο χρειάζεται; Ή μήπως η ζήτηση προέρχεται από τους οπαδούς του διακομιστή, αναγκάζοντας τους οπαδούς DC να εκπληρώσουν τις απαιτήσεις τους;

Ο μηχανισμός είναι ο εξής: οι ανεμιστήρες διακομιστή έχουν κυρίαρχο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία, καθορίζοντας την απαραίτητη ροή αέρα. Στη συνέχεια, οι ανεμιστήρες DC ανταποκρίνονται παρέχοντας τον απαιτούμενο όγκο αέρα. Γίνεται προφανές ότι εάν η σωρευτική ζήτηση από όλους τους διακομιστές ξεπεράσει την ικανότητα παροχής του ανεμιστήρα DC, μπορεί να οδηγήσει σε πιθανή υπερθέρμανση.

Η απάντηση λοιπόν είναι ότι οι οπαδοί των διακομιστών έχουν την πρωτοκαθεδρία σε αυτή τη δυναμική. Ενορχηστρώνουν τη ροή του αέρα, προσδιορίζοντας την απαιτούμενη ποσότητα αέρα.

Αποδοτικότητα και Υπολογισμός PUE

Για την αξιολόγηση της απόδοσης ενός έργου DC, χρησιμοποιείται παραδοσιακά ο υπολογισμός της αποτελεσματικότητας χρήσης ενέργειας (PUE). Ο τύπος για το PUE είναι ο λόγος της συνολικής ισχύος εγκατάστασης προς την ισχύ του εξοπλισμού πληροφορικής:

PUE = Συνολική ισχύς εγκατάστασης / Ισχύς εξοπλισμού πληροφορικής

Στην ιδανική περίπτωση, ισούται με 1, που σημαίνει ότι όλη η ενέργεια κατευθύνεται στον εξοπλισμό πληροφορικής χωρίς καμία σπατάλη. Ωστόσο, η επίτευξη αυτού του τέλειου σεναρίου είναι σπάνια σε έργα του πραγματικού κόσμου.

Ένα άλλο ζήτημα προκύπτει όταν προσπαθούμε να δημιουργήσουμε μια σαφή μεθοδολογία για τον υπολογισμό της αποτελεσματικότητας χρήσης ενέργειας (PUE). Έτσι, για παράδειγμα, στο σύστημά μας, διαθέτουμε μια μέτρηση που δείχνει τη στιγμιαία κατανάλωση ενέργειας σε watt, η οποία καθιστά δυνατό τον υπολογισμό της PUE σε πραγματικό χρόνο.

Επιπλέον, μπορούμε να εξαγάγουμε μια μέση PUE σε μια ετήσια περίοδο, η οποία προσφέρει μια πιο ολοκληρωμένη αξιολόγηση λαμβάνοντας υπόψη τις εποχιακές διακυμάνσεις. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό δεδομένης της διαφοράς στη χρήση ενέργειας μεταξύ των εποχών. Για παράδειγμα, η διαφορά στις απαιτήσεις ψύξης μεταξύ καλοκαιρινών και χειμερινών μηνών. Αυτό σημαίνει ότι αν θέλουμε να έχουμε μια πιο αξιόπιστη αξιολόγηση, πρέπει να δώσουμε προτεραιότητα σε έναν ετήσιο μέσο όρο που να παρέχει μια πιο ισορροπημένη και ολοκληρωμένη αξιολόγηση.

Είναι επίσης σημαντικό να διερευνηθεί η PUE όχι μόνο από την άποψη της ενέργειας αλλά και των νομισματικών μονάδων, ενσωματώνοντας έτσι τις εποχιακές διακυμάνσεις των τιμών της ηλεκτρικής ενέργειας. Η αξιολόγηση της PUE σε χρηματικούς όρους δίνει μια πιο ολιστική προοπτική για τη λειτουργική αποτελεσματικότητα.

Επιπλέον, αυτή η προσέγγιση αποκαλύπτει δυνατότητες επίτευξης τιμής PUE μικρότερη από 1 όταν μετράται σε δολάρια. Γίνεται δυνατό, για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιούμε τη σπατάλη θερμότητας για τη θέρμανση του νερού και την πουλάμε περαιτέρω στις κοντινές πόλεις. Αξιοσημείωτα παραδείγματα, όπως το κέντρο δεδομένων της Google στις ΗΠΑ και οι εγκαταστάσεις της Yandex στη Φινλανδία, καταδεικνύουν τη βιωσιμότητα τέτοιων πρακτικών, ιδιαίτερα σε περιοχές που χαρακτηρίζονται από υψηλό ενεργειακό κόστος.

Αποτελεσματικότητα έναντι αξιοπιστίας

Οι ανησυχίες σχετικά με τη μείωση του κόστους και την αύξηση της αποδοτικότητας συχνά εγείρουν ερωτήματα σχετικά με πιθανές αρνητικές επιπτώσεις στην αξιοπιστία. Ωστόσο, θα ήθελα να τονίσω ότι στην ελεύθερη ψύξη η επιδίωξη της απόδοσης δεν θέτει σε κίνδυνο την αξιοπιστία. Αντίθετα, οι τεχνολογικές παρενέργειές του μπορούν ακόμη και να ενισχύσουν την αποτελεσματικότητα. Για παράδειγμα, όπως έχουμε ήδη συζητήσει, η ανακατεύθυνση της περίσσειας θερμότητας σε αντλίες θερμότητας για πρόσθετα οφέλη, όπως η παραγωγή ζεστού νερού για τις κοντινές πόλεις, γίνεται μια οικονομικά συμφέρουσα πρακτική χωρίς να θυσιάζεται η αξιοπιστία.

Το μέλλον της δωρεάν ψύξης

Παρά όλα τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η δωρεάν ψύξη, η βιομηχανία των κέντρων δεδομένων εξακολουθεί να καθοδηγείται από μια συντηρητική προσέγγιση και απαιτεί αποδεδειγμένη αξιοπιστία, με την τάση να αντιστέκεται στις καινοτόμες λύσεις. Η εξάρτηση από πιστοποιήσεις από φορείς όπως ο Ινστιτούτο Uptime για το μάρκετινγκ αποτελεί άλλο ένα εμπόδιο για τις δωρεάν λύσεις ψύξης, χωρίς καθιερωμένη πιστοποίηση, με αποτέλεσμα οι εμπορικοί πάροχοι να τις αντιμετωπίζουν με σκεπτικισμό.

Ωστόσο, υπάρχει μια τάση μεταξύ των εταιρικών υπερ-κλιμακωτών να υιοθετούν τη δωρεάν ψύξη ως την κύρια λύση για τα DC τους. Με έναν αυξανόμενο αριθμό εταιρειών που αναγνωρίζουν τη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας και τα λειτουργικά οφέλη αυτής της τεχνολογίας, αναμένουμε ότι θα εμφανιστούν περισσότερα εταιρικά κέντρα δεδομένων ψύξης τα επόμενα 10-20 χρόνια.