Ny fivoaran'ny fampangatsiahana ivotoerana data: avy amin'ny fomba mifototra amin'ny rivotra mankany amin'ny fangatsiahana maimaim-poana

Famaritana ny olana

Ny fitomboan'ny fitomboan'ny fotodrafitrasa ivom-pamokarana sy ny firongatry ny fampiasana fitaovana IT dia nitarika ny fitomboan'ny fanjifana herinaratra.

Koa satria ireo mpizara, singa manan-danja amin'ny ivontoerana data, dia mamadika ny herinaratra ho hafanana mandritra ny fiasana, miatrika olana amin'ny fiatrehana ny mari-pana ambony sy ny tobim-pamokarana sy fitaovana mangatsiatsiaka izahay.

Andeha hotadidintsika haingana ny fototry ny fizika an-tsekoly: manaraka ny fitsipika fototry ny thermodynamika, ny angovo dia tsy manjavona fa miova. Noho izany, raha mandany herinaratra 1 MW ny foibe angona iray - io fitambaran'ny angovo manontolo io dia ovaina ho hafanana mitovy. Noho izany, arakaraky ny fandaniana herinaratra no lehibe kokoa ny fanamby amin'ny fitantanana ny hafanana aterak'izany ao anatin'ny foibe data.

Vao mainka sarotra ny toe-draharaha, satria ny fitaovana IT dia mety manana haavon'ny fanjifana angovo isan-karazany nefa manana habe ara-batana tsy mitovy. Ohatra, ny fitaovana miaraka amin'ny fanjifana angovo avo dia mety manana habe kely, mametraka olana amin'ny fampangatsiahana amin'ny fomba mahomby ny hafanana mivondrona. Amin'ny lafiny iray, ny fitaovana IT lehibe kokoa miaraka amin'ny tahan'ny fanjifana herinaratra somary antonony dia mora kokoa ny mangatsiaka noho ny velaran-tany lehibe kokoa. Matetika ny ivontoerana data dia mametraka fifangaroan'ny haben'ny fitaovana sy ny haavon'ny fanjifana, manolotra ny fanamby tsy vitan'ny fampangatsiahana ny fitaovana IT isan-karazany fa ny fanaovana izany amin'ny hafainganam-pandeha samihafa, voatendrin'ny fepetra takian'ny mari-pana isaky ny karazana fitaovana. Tsy ilaina ny milaza fa mba hampangatsiaka ny DC dia mila herinaratra be dia be, izay manampy amin'ny fandaniana amin'ny asa.

Ny olana amin'ny fampiasana herinaratra mahomby amin'ny ivon-toeram-pamokarana dia manjary mafy indrindra amin'ny fiakaran'ny vidin-jiro manerantany. Araka ny ny tatitra nataon'ny Statista Ny vidin'ny herin'aratra eran-tany dia niakatra ho avo indrindra teo anelanelan'ny taona 2021 sy 2022. Rehefa nihena ny krizy ara-pahasalamana COVID-19 tamin'ny tapany faharoa tamin'ny taona 2021, dia nitombo ny fitakiana angovo, ary nahatratra ny avo indrindra ny vidin'ny herinaratra. Tamin'ny fiandohan'ny taona 2022, nihenjana indray ny tsenan'ny angovo ary nihamafy ny krizin'ny angovo.

Mitombo ny fanjifana herinaratra ivon'ny data na dia eo aza ny fitomboan'ny fahombiazan'ny fahombiazana.

Raha lazaina amin'ny teny hafa, na dia mihatsara aza ny fampisehoana isaky ny watt, dia mitombo haingana kokoa ny fitakiana loharanon-karena, ka tsy azo ihodivirana ny fitomboan'ny fanjifana amin'ny ankapobeny ary koa ny fandaniana. Na izany aza, azo atao ny mitsitsy vola be amin'ny alàlan'ny fanatsarana ny rafitra fampangatsiahana. Izany no nahatonga ahy haniry hijery lalindalina kokoa ny fomba fampangatsiahana mahomby amin'ny ankapobeny ary indrindra ny fampangatsiahana maimaim-poana.

Ny fanombanana ny haavon'ny fanjifana angovo ao amin'ny foibe angon-drakitra matetika dia miankina amin'ny metric Power Usage Effectiveness (PUE). Ny PUE dia mandrefy ny fahombiazan'ny ivotoerana iray amin'ny fanombanana ny totalin'ny fanjifana angovo amin'ny fampiasana manokana ho an'ny fitaovana IT. Hiresaka momba izany amin'ny antsipiriany isika aoriana kely. Ny tokony ho fantatsika izao dia ny PUE ambany kokoa dia midika ho foibe angon-drakitra mahomby kokoa, manondro ny fihenan'ny fiankinan-doha amin'ny hery tsy informatika. Manoloana ny fitomboan'ny fotodrafitrasa sy ny fitomboan'ny fanjifana herinaratra, ny fanatsarana ny PUE miaraka amin'ny rafitra fampangatsiahana mahomby kokoa dia manome fahamalinana ara-bola sy asa maharitra.

Ato amin'ity lahatsoratra ity dia hijery fomba fampangatsiahana nentim-paharazana sy manavao isika ary hahita hoe iza amin'izy ireo no manome fahombiazana ambony indrindra.

Fomba fampangatsiahana Overview

Rivotra sy tsy rivotra

Amin'ny fanasokajiana tsotsotra, ny teknika fampangatsiahana dia azo zaraina ho sokajy roa voalohany: fomba mifototra amin'ny rivotra sy tsy mifototra amin'ny rivotra. Raha hazavaina, ny fampangatsiahana rivotra dia mahafaoka fomba fanao mahazatra, fa ny sokajy tsy an'habakabaka kosa dia ahitana fomba isan-karazany mampiasa akora toy ny rano, menaka, na akora mivaingana. Marihina fa ny ankamaroan'ny ankamaroany, izay 99%, amin'ny fomba fampangatsiahana dia latsaka ambanin'ny elo fampangatsiahana rivotra.

Air Conditioners

Ny rafitra fanamafisam-peo no fomba mahazatra indrindra amin'ny fampangatsiahana rivotra amin'ny fametrahana foibe data matihanina. Ny foto-kevitra fototra ananan'izy ireo dia mitaratra ny an'ny mpamono rivotra ao an-trano: ny rivotra mikoriana amin'ireo mpizara dia mivezivezy amin'ny alàlan'ny vata fampangatsiahana, mangatsiaka amin'ny alàlan'ny makarakara radiatera, ary avy eo miverina miverina any amin'ireo mpizara. Ity dingana mihodinkodina ity dia miantoka mekanika fampangatsiahana mitohy.

Chillers

Manaraka ny fanamafisam-peo, ny vata fampangatsiahana dia maneho ny rafitra fampangatsiahana faharoa ampiasaina betsaka indrindra. Tsy toy ny fampangatsiahana rivotra, ny chillers dia mampiasa rano (na vahaolana mifototra amin'ny rano) mba hamindrana hafanana amin'ny toerana mitaky fanaraha-maso ny toetr'andro. Na dia tsotra kokoa sy mora vidy kokoa aza ny fandrefesana rivotra, dia mety ho sakana ho an'ny orinasa indraindray ny vidin'ny angovo ambony. Amin'ny lafiny iray, ny rafitra rano mangatsiaka dia mitsitsy angovo kokoa, saingy mitaky singa sy fahasarotana bebe kokoa amin'ny fametrahana sy fikojakojana azy.

Efitrano Adiabatika sy Mats

Ny fampangatsiahana adiabatika dia ny fampiasana efi-trano na tsihy nandrarahana rano sy etona. Rehefa lasa etona ny rano, dia mangatsiatsiaka miaraka amin'ny rivotra ao anatiny ny efitra sy ny tsihy. Raha ny fampangatsiahana adiabatic dia maneho safidy fahatelo azo atao, dia heverina ho hafahafa izany ary tsy ampiasaina amin'ny fampangatsiahana foibe data raha ampitahaina amin'ny rivotra sy ny vata fampangatsiahana.

Fampangatsiahana rano

Ao amin'ny rafitra fampangatsiahana rano, rano na ranon-drano misy rano no ampiasaina amin'ny fanalefahana ny hafanana. Ny fantson-drano dia apetraka amin'ny toerana stratejika ao amin'ny efitranon'ny mpizara, ka ny mpizara tsirairay dia mifandray amin'ny fantsona roa - ny iray ho an'ny fivoahan'ny rano mafana ary ny iray ho an'ny rano mangatsiaka. Ny radiatera amin'ny CPU, GPU, ary amin'ny fitaovana hafa dia mifandray mivantana amin'ity rafitra famatsian-drano ity. Ity fomba fiasa ity dia tsy vitan'ny hoe mampangatsiatsiaka ny fitaovana sy ny trano ivotoerana data fa miteraka famatsiana rano mafana ho an'ny fampiasana fanampiny.

Mpanakalo hafanana

Ity fomba ity dia manatsara ny fahombiazan'ny fampangatsiahana amin'ny alàlan'ny fampiasana tontolo mangatsiaka ivelany.

Rehefa misy loharano mangatsiaka eo akaiky, toy ny farihy, ranomasina, na tany mangatsiaka, dia azo apetraka ao anatiny ny fantsona rano mba handefasana hafanana be avy amin'ny fitaovana IT.

Exotics

Misy ihany koa ny fomba tsy mahazatra. Ny iray amin'izy ireo dia mifototra amin'ny singa Peltier na thermoelectric coolers (TECs). Ity fomba fiasa ity dia miankina amin'ny fiantraikan'ny semiconductor ary misy ny famatsiana herinaratra amin'ny takelaka manokana izay mafana amin'ny lafiny iray ary mangatsiaka amin'ny ilany.

Ny fomba fiasa avant-garde hafa dia ny fametrahana ivon-toeram-pamokarana anaty rano. In Microsoft Project Natick , ohatra, nisy ivon-toeram-baovao iray nilentika tany amin'ny 117 metatra lalina tany amin'ny Nosy Avaratra tamin'ny lohataona 2018. Nandritra ny roa taona nanaraka, ny ekipa dia nanao fitiliana sy fanaraha-maso henjana ny lohamilina an'ny foibe data. Nohamafisina fa ny fametrahana kaontenera voaisy tombo-kase eo amin'ny fanambanin'ny ranomasina dia mety hanatsara ny fahamendrehan'ny foibe angon-drakitra amin'ny alàlan'ny fanalefahana ny olana toy ny harafesina, ny fiovaovan'ny mari-pana ary ny fikorontanana ara-batana izay mitranga matetika amin'ny tany.

Mangatsiaka maimaim-poana

Ity teknika ity dia mikendry indrindra amin'ny fampitomboana ny fahombiazan'ny fampangatsiahana. Ny fampangatsiahana maimaim-poana dia mamelombelona ny rivotra ao anatin'ny foibe angona nefa tsy miantehitra amin'ny rafitra fampangatsiahana mahazatra. Mampiasa rivotra voajanahary any ivelany izy io. Matetika ny rivotra ivelany dia iharan'ny fanaraha-maso ny hamandoana ary avy eo ny fizotran'ny thermodynamika voajanahary dia mandrindra ny mari-pana ao anatin'ny efitrano angona.

Ity fomba ity dia mampihena be ny fanjifana herinaratra (75% hatramin'ny 92% raha oharina amin'ny rafitra CRAH hafa), mampihena ny famoahana gazy karbonika, ary manafoana ny filàna rano ao amin'ny rafitra fampangatsiahana.

Ny fampangatsiahana maimaim-poana dia iray amin'ireo safidy tsara indrindra amin'ny tontolo iainana izay mitaky angovo kely kokoa. Ankoatr'izay, afaka manampy amin'ny fitsitsiana ny fandaniana izany satria ny 40% amin'ny herinaratra ampiasain'ny ivontoerana angon-drakitra dia lasa mangatsiaka. Ity rafitra ity dia manatsara ny fahombiazan'ny fitaovana rehetra misy rivotra mangatsiaka, na dia ao anatin'ny toe-javatra sarotra aza. Ity misy fanehoana an-tsary tsotra momba ny fizotran'ny fampangatsiahana maimaim-poana:

Araka ny hitanao, ny rafitra dia miasa amin'ny fomba tena mahitsy, mampita rivotra any ivelany amin'ny alàlan'ny sivana, fitaovana IT, ary mandroaka azy. Ity fihenan'ny fahasarotana ity, miaraka amin'ny mpankafy ihany no mety ho marefo, dia manamafy ny fahamendrehan'ny DC amin'ny fampangatsiahana maimaim-poana.

Tsy toy ny rafitra misy fitaovana saro-takarina, ny tsy fisian'ny singa be pitsiny dia mampihena ny sandan'ny fanamboarana voalohany sy ny fandaniana amin'ny fikojakojana. Noho izany, ny tombony ara-bola dia efa manomboka eo amin'ny sehatry ny fanorenana, izay ny famolavolana streamlined ny fampangatsiahana maimaim-poana dia midika ho tahiry azo tsapain-tanana.

Ny fijalian'ny safidy

Nandritra ny fihaonambe sy ny fivoriana, matetika aho no mahazo fanontaniana maro izay mihodinkodina amin'ny paradox: raha toa ka mahasoa ny fampangatsiahana maimaim-poana amin'ny resaka fitsitsiana sy fahatsorana, nahoana no tsy raisina amin'ny sehatra iraisam-pirenena izany?

Izany dia mahatonga ny fanontaniana midadasika kokoa amin'ny hoe nahoana, na dia eo aza ny tombony azony, dia orinasa vitsivitsy ihany no nandray ny fampangatsiahana maimaim-poana, fa ny hafa kosa mbola mitohy amin'ny fomba mahazatra. Ny valin'izany dia miorina amin'ny fandinihana maro isan-karazany momba ny dinamika indostrialy manjaka.

Jadona indostrialy

Ao amin'ny indostrian'ny ivontoerana data, izay tena zava-dehibe ny fahatokisana, matetika miatrika fanoherana ny fandraisana vahaolana vaovao. Izany no ataoko, voalohany indrindra, noho ny toetran'ny indostrian'ny DC, izay mahatonga ny mpanapa-kevitra ho laharam-pahamehana ny foto-kevitra voaporofo fa tsy ny vahaolana vaovao.

Raha toa ny teknolojia vaovao toy ny fampangatsiahana maimaim-poana dia mampanantena ny fahombiazan'ny vidiny sy ny fahombiazany, ny solontenan'ny indostria dia aleony ny fomba nentim-paharazana nefa azo antoka mba hiantohana ny fampandehanana tsy misy olana amin'ny serivisy.

Sakana ara-barotra

Ny teboka iray hafa eto dia ny mpamatsy DC ara-barotra, izay misy ny 80% amin'ny indostria, dia miankina amin'ny fanamarinana avy amin'ny fikambanana tsy miankina toa ny Institiota Uptime mba hivarotra ny fahatokisan'izy ireo. Na izany aza, mametraka fanamby ho an'ny vahaolana mangatsiaka maimaim-poana izany, satria tsy mbola misy ny fanamarinana napetraka ho azy ireo. Ity toe-javatra ity dia mitarika ireo mpamatsy ara-barotra hanohitra ny fomba fampangatsiahana hafa, amin'ny filazana ny tsy fahazoana antoka momba ny maha-azo itokiana azy ireo sy ny tsy fisian'ny fanamarinana.

Fanahiana Mafana Maneran-tany

Matetika ny mpitsikera no manahy momba ny fiantraikan'ny fiakaran'ny maripanan'ny tany eo amin'ny fahafahan'ny fampangatsiahana maimaim-poana. Na izany aza, ny tohan-kevitra dia nolavina tamin'ny fanekena ny toetra miandalana amin'ny fiakaran'ny maripana eran-tany, miaraka amin'ny fiakarana eo ho eo amin'ny 1,5 degre mandritra ny folo taona. Ity fiovaovan'ny maripana tsotsotra ity dia tsy mety hampandefitra ny fahamarinan'ny vahaolana mangatsiaka maimaim-poana ato ho ato.

"Raha sanatria" Argument

Ny fomba fanao mahazatra kokoa ho an'ny orinasa misafidy fomba fampangatsiahana DC dia ny fampidirana ireo singa fanamafisam-peo backup ho fepetra fitandremana ankoatra ny fampangatsiahana maimaim-poana. Ity tohan-kevitra "raha sanatria" ity dia manimba ny foto-kevitra fototra momba ny fampangatsiahana maimaim-poana, mampiditra fahasarotana tsy ilaina ary mampandefitra ny fahombiazana ara-bola sy fampandehanana.

Na ho an'ny rivotra kely aza dia ilaina ny manome singa isan-karazany toy ny freon, tariby, ranon-javatra, rafitra ary fanaraha-maso. Raha tokony handray ny hevitra momba ny fanamafisam-peo backup, ny indostria dia tokony hifantoka amin'ny fampifanarahana ny rafitra fampangatsiahana maimaim-poana amin'ny toe-javatra isan-karazany nefa tsy miantehitra amin'ny fanantenana diso.

Tena risika sy fiheverana

Rehefa mandinika vahaolana fampangatsiahana maimaim-poana, misy risika sy fiheverana mivaingana sasany mitaky fiheverana. Ny iray amin'ny fiheverana voalohany dia ny faritra ara-jeografika, satria mety tsy ho ara-drariny ny fametrahana fampangatsiahana maimaim-poana any amin'ny faritra toa an'i Emirà Arabo.

Lafiny iray hafa tokony hotadidina ny fahafahana miditra. Ny faritra voafantina dia tsy maintsy manana ny fotodrafitrasa ilaina ary mora tratrarina amin'ny alàlan'ny mpiasa manokana misahana ny fikojakojana ivon-toerana. Ny fifandraisana, anisan'izany ny fisian'ny tsipika optika, dia zava-dehibe ihany koa. Ohatra, manjary tsy azo ampiharina ny fananganana foibe angona mangatsiaka mangatsiaka any ivelan'ny Faribolan-tendrontany Avaratra noho ny tsy fisian'ny zotram-pifandraisana sy ny fanamby amin'ny fitazonana mpiasa mahay.

Ankoatra ireo fiheverana ara-pitaovana ireo, ny hany fameperana amin'ny fampangatsiahana maimaim-poana dia mifandraika amin'ny mari-pana ambony indrindra ao amin'ny faritra (app. 38-40 degre) sy ny kalitaon'ny rivotra. Mety hiteraka olana ny faritra misy loto be loatra, toy ny any akaikin'ny lalambe be olona na ny asa fambolena. Na dia tsy misy fandrarana mivantana aza dia mila fanoloana matetika ny sivana amin'ny toerana toy izany. Tsy toy ny foibe angon-drakitra misy rivotra mahazatra izay mivezivezy rivotra anatiny, ivon-toerana mangatsiaka maimaim-poana misintona rivotra ivelany, mitaky fikojakojana sivana mazoto kokoa. Ny mari-pamantarana toerana hafa dia mifanandrify amin'ireo azo ampiharina amin'ny foibe angona mahazatra.

Mpisava lalana sy ny fironana ho avy

Na dia eo aza ny toetran'ny mpandala ny nentin-drazana, ny orinasam-pandraharahana sasany mihevi-tena mialoha dia manombana ny tombontsoa azo tsapain-tanana amin'ny fomba hafa. Ny kajy ny fahombiazan'ny fampangatsiahana maimaim-poana amin'ny alàlan'ny famakafakana isa, dia tsapan'izy ireo ny mety ho fitsitsiana vola atolony.

Orinasa malaza maro, toa ny Facebook (Meta ankehitriny), Google, Amazon, Yandex, ary Wildberries, no mpisava lalana amin'ny fampiasana teknolojia fampangatsiahana maimaim-poana. Ny fahavononan'izy ireo hanombantombana ny loza mety hitranga sy hamantatra ny tombony ara-bola raiki-tampisaka ao amin'ity teknolojia ity ny satan'izy ireo. Mazava ny safidy ho an'ireo orinasa ireo - na mandeha amin'ny tetika mahazatra ary mandany vola bebe kokoa na mandray ny risika sy ny tombony amin'ny maha-mpisava lalana amin'ny fampangatsiahana ivom-baovao.

Ny tontolon'ny indostrian'ny fivoaran'ny indostria dia manondro fironana mitombo eo amin'ireo orinasa hyperscaler amin'ny fametrahana vahaolana mangatsiaka maimaim-poana. Satria mihamaro ny orinasa manaiky ny fahombiazan'ny vidiny sy ny tombony amin'ny fampandehanana an'ity teknolojia ity, dia antenaina fa hitombo ny isan'ny foibe angon-drakitra fampangatsiahana tsy misy orinasa amin'ny ho avy.

Raha liana amin'ny fianarana bebe kokoa momba ny fizika amin'ny fampangatsiahana maimaim-poana ianao, jereo ny lohahevitra ao amin'ny lahatsoratro vaovao Free Cooling: Technology Deep Dive.