د ډیټا سنټر یخولو تکامل: د هوا پر اساس میتودونو څخه وړیا یخولو ته

د ستونزې تعریف

د ډیټا سنټر زیربنا کې مخ په زیاتیدونکي وده او د معلوماتي ټیکنالوژۍ تجهیزاتو کارولو کې سمال زیاتوالی د بریښنا مصرف ډیروالي لامل شوی.

له هغه ځایه چې سرورونه، د ډیټا مرکزونو لازمي برخې، د فعالیت پرمهال بریښنا په تودوخې بدلوي، موږ د لوړې تودوخې او یخ ډیټا مرکز احاطې او تجهیزاتو سره د معاملې ستونزې سره مخ یو.

راځئ چې د ښوونځي فزیک اساسات په چټکۍ سره په یاد ولرو: د ترموډینامیک بنسټیزو اصولو تعقیب، انرژي له لاسه نه ورکوي بلکې بدلیږي. په دې توګه، که چیرې د معلوماتو مرکز 1 میګاواټه بریښنا مصرف کړي - دا ټوله انرژي مقدار د تودوخې مساوي مقدار بدلیږي. په پایله کې، څومره چې بریښنا مصرف کیږي، د معلوماتو په مرکز کې د پایلې تودوخې اداره کول لویه ننګونه ده.

وضعیت نور هم پیچلی کیږي، ځکه چې د معلوماتي ټکنالوجۍ تجهیزات کولی شي د انرژی مصرف مختلف کچه ولري پداسې حال کې چې د فزیکي اندازې توپیر لري. د مثال په توګه، د لوړ انرژي مصرف کولو تجهیزات ممکن کوچنۍ اندازه ولري، د تودوخې تودوخې په اغیزمنه توګه یخولو کې مسلې رامینځته کوي. له بلې خوا، د IT لوی تجهیزات د نسبتا معتدل بریښنا مصرف نرخ سره د دې لوی سطحې ساحې له امله یخ کول اسانه دي. د معلوماتو مرکزونه عموما د تجهیزاتو اندازې او د مصرف کچې مخلوط لري، چې نه یوازې د مختلف IT تجهیزاتو یخ کولو ننګونه وړاندې کوي بلکې دا په مختلف سرعت کې هم کوي، د هر تجهیزاتو ډول د تودوخې اړتیاو لخوا ټاکل شوي. د ویلو اړتیا نشته، د DC د یخولو لپاره موږ د پام وړ بریښنا ته اړتیا لرو، کوم چې عملیاتي لګښتونه زیاتوي.

د معلوماتو په مرکزونو کې د بریښنا د اغیزمنې کارونې ستونزه په ځانګړې توګه د بریښنا د نرخونو د نړیوال لوړیدو سره جدي کیږي. په وینا د د Statista لخوا راپور د نړۍ د بریښنا بیې د 2021 او 2022 ترمنځ د ټولو وختونو اعظمي حد ته پورته شوې. کله چې د COVID-19 روغتیا بحران د 2021 په دویمه نیمایي کې کم شو، د انرژۍ تقاضا لوړه شوه، او د بریښنا بیې د لومړي ریکارډ لوړې کچې ته ورسیدې. د 2022 په پیل کې ، د انرژي بازار یوځل بیا سخت شو او د انرژي بحران شدید شو.

د ډیټا مرکز بریښنا مصرف د فعالیت موثریت زیاتوالي سره سره وده کوي.

په بل عبارت، که څه هم د هر واټ فعالیت وده کوي، د سرچینو غوښتنه حتی ګړندۍ وده کوي، نو په ټولیز ډول مصرف او لګښتونه هم زیاتیږي. په هرصورت، د پام وړ لګښت سپما د یخولو سیسټمونو په ښه کولو سره ترلاسه کیدی شي. دې کار ما دې ته اړ کړ چې په عمومي ډول د یخولو اغیزمنو میتودونو ته ژوره کتنه وکړم او په ځانګړي توګه وړیا یخ کول.

د معلوماتو مرکزونو کې د انرژي مصرف کچې ارزونه معمولا د بریښنا کارولو اغیزمنتوب (PUE) میټریک پورې اړه لري. PUE د انرژي ټول مصرف ارزولو سره د ډیټا مرکز موثریت اندازه کوي چې په ځانګړي ډول د IT تجهیزاتو لپاره کارول کیږي. موږ به په دې اړه لږ وروسته په تفصیل سره خبرې وکړو. هغه څه چې موږ یې اوس پوهیدو ته اړتیا لرو هغه دا دی چې ټیټ PUE د ډیر اغیزمن ډیټا مرکز نښه کوي ، چې په غیر کمپیوټري ځواک باندې کم تکیه په ګوته کوي. د مخ پر ودې زیربناوو او د بریښنا مصرف زیاتوالي سره، د PUE غوره کول د ډیر اغیزمن یخولو سیسټمونو سره مالي هوښیارتیا او دوامداره عملیات چمتو کوي.

پدې مقاله کې به موږ دودیز او نوښتي یخولو میتودونه وپلټئ او ومومئ چې کوم یو یې اعظمي موثریت وړاندیز کوي.

د یخولو میتودونو عمومي کتنه

هوا او غیر هوا

په یوه ساده طبقه بندي کې، د یخولو تخنیکونه په دوو لومړنیو کټګوریو ویشل کیدی شي: د هوا پر بنسټ او غیر هوا پر بنسټ میتودونه. د تشریح کولو لپاره، د هوا یخ کول دودیز طریقې شاملې دي، پداسې حال کې چې د هوا غیر کټګورۍ کې بیلابیل میتودونه شامل دي چې مادې لکه اوبه، تیل، یا جامد مواد کاروي. دا د یادونې وړ ده چې د یخولو میتودونو لوی اکثریت چې 99٪ تشکیلوي د هوا یخولو چتر لاندې راځي.

ایر کنډیشنر

د هوایی کنډیشن سیسټمونه د مسلکي معلوماتو مرکز تنظیماتو کې د هوا یخولو ترټولو عام وسیله ده. د دوی بنسټیز اصول د استوګنې ایر کنډیشنر عکس العمل ښیې: د سرورونو له لارې تیریږي هوا د ایر کنډیشنر له لارې خپریږي ، د ریډیټر ګریل له لارې یخ کیږي ، او بیا سرورونو ته بیرته لیږدول کیږي. دا سایکلیکل پروسه د دوامداره یخولو میکانیزم تضمینوي.

چیلر

د ایر کنډیشنرونو څخه وروسته، چیلر د دویم ترټولو پراخه منل شوي یخولو سیسټم استازیتوب کوي. د ایر کنډیشنرونو برعکس، چیلر اوبه (یا د اوبو پر بنسټ محلول) کاروي ترڅو د تودوخې لیږد له ځایونو څخه د اقلیم کنټرول ته اړتیا ولري. که څه هم هوایی کنډیشن ساده او عموما ډیر ارزانه دی، د دې لوړ انرژي لګښتونه ځینې وختونه د سوداګرۍ لپاره مخنیوی کیدی شي. له بلې خوا، د یخ اوبو سیسټمونه د انرژي اغیزمن دي، مګر د دوی په نصب او ساتنه کې ډیرو برخو او پیچلتیاو ته اړتیا لري.

اډیاباتیک چیمبرونه او میټونه

د اډیابټیک یخولو کې د چیمبرونو یا چټونو کارول شامل دي چیرې چې اوبه توییږي او تبخیر کیږي. لکه څنګه چې اوبه تبخیر کیږي، خونې او چتۍ د هوا سره دننه سړه کیږي. پداسې حال کې چې د اډیابیټیک کولنګ دریم عملي اختیار استازیتوب کوي، دا یو څه بهرنۍ ګڼل کیږي او د ډیټا سنټر یخولو کې معمولا نه کارول کیږي کله چې د ایر کنډیشنر او چیلر په پرتله.

د اوبو یخ کول

د اوبو د یخولو سیسټمونو کې، اوبه یا د اوبو لرونکي مایعات د تودوخې د ضایع کیدو لپاره کارول کیږي. د اوبو پایپونه په ستراتیژیک ډول د سرور خونو کې ځای پر ځای شوي، هر سرور د دوو پایپونو سره وصل دی - یو د ګرمو اوبو د جریان لپاره او بل د سړو اوبو جریان لپاره. په CPUs، GPUs، او نورو تجهیزاتو کې ریډیټرونه مستقیم د اوبو رسولو سیسټم سره تړلي دي. دا طریقه نه یوازې د معلوماتو مرکز تجهیزات او ودانۍ یخ کوي بلکه د اضافي کارونې لپاره د ګرمو اوبو رسولو تولید هم کوي.

د حرارت تبادله کونکي

دا طریقه د خارجي سړه چاپیریال په کارولو سره د یخولو وړتیا لوړوي.

کله چې نږدې سړه سرچینه، لکه یو جهيل، بحر، یا سړه ځمکه شتون ولري، د اوبو پایپونه په سمه توګه ځای پرځای کیدی شي ترڅو د IT تجهیزاتو څخه د تودوخې لوی مقدار انتقال کړي.

Exotics

غیر دودیز میتودونه هم شتون لري. یو له دوی څخه د پیلټیر عناصرو یا ترمو بریښنایی کولرونو (TECs) پراساس دی. دا طریقه د سیمیکمډکټر اغیزو باندې تکیه کوي او یو ځانګړي پلیټ ته د بریښنا رسولو کې شامل دي چې له یوې خوا تودوخه کیږي او له بلې خوا سړه کیږي.

یو بل avant-garde طریقه د اوبو لاندې د معلوماتو مرکزونو ځای په ځای کول دي. په د مایکروسافټ پروژې نټیک د مثال په توګه، د معلوماتو مرکز د 2018 په پسرلي کې په شمالي ټاپوګانو کې 117 فوټ ژور ډوب شو. په راتلونکو دوو کلونو کې، ټیم د ډیټا مرکز سرورونو سخت ازموینه او څارنه ترسره کړه. دا تایید شوې چې د سمندر په پوړ کې د مهر شوي کانټینر ځای په ځای کول کولی شي د مسلو کمولو له لارې د معلوماتو مرکز بشپړ اعتبار ته وده ورکړي لکه د زنګ وهلو ، د تودوخې بدلونونه ، او فزیکي ګډوډي چې معمولا په ځمکه کې پیښیږي.

وړيا کولنګ

دا تخنیک په ځانګړي توګه د یخولو موثریت اعظمي کولو په هدف دی. وړیا یخ کول په دودیز یخولو سیسټمونو تکیه کولو پرته د معلوماتو مرکز کې هوا تازه کوي. دا طبیعي بهر هوا کاروي لکه څنګه چې دا ده. معمولا بهر هوا یوازې د رطوبت کنټرول تابع وي او بیا طبیعي ترموډینامیک پروسې د معلوماتو خونو کې د تودوخې درجه تنظیموي.

دا طریقه د پام وړ د بریښنا مصرف کموي (د نورو CRAH سیسټمونو په پرتله له 75٪ څخه تر 92٪ کم)، د کاربن ډای اکسایډ اخراج کموي، او د یخولو سیسټم کې د اوبو اړتیا له منځه وړي.

وړیا یخ کول یو له خورا چاپیریال دوستانه انتخابونو څخه دی چې لږ انرژي ته اړتیا لري. سربیره پردې ، دا کولی شي د لګښتونو خوندي کولو کې مرسته وکړي ځکه چې د ډیټا مرکزونو لخوا کارول شوي 40٪ بریښنا یخولو ته ځي. دا سیسټم د ټولو هوا یخ شوي تجهیزاتو فعالیت ته وده ورکوي، حتی په سختو شرایطو کې. دلته د وړیا یخولو پروسې ساده بصری نمایش دی:

لکه څنګه چې تاسو لیدلی شئ سیسټم په خورا مستقیم ډول کار کوي، د فلټرونو، معلوماتي ټیکنالوژۍ تجهیزاتو له لارې بهر هوا چینل کول، او د هغې ایستل. په پیچلتیا کې دا کمښت، یوازې د مدافعینو سره د احتمالي زیانونو په توګه، د وړیا یخولو په اړه د DC ټولیز اعتبار پیاوړی کوي.

د پیچلو تجهیزاتو سره د سیسټمونو برعکس، د پیچلو اجزاوو نشتوالی هم د ابتدايي ترتیب لګښتونه او د ساتنې دوام لګښتونه کموي. نو مالي ګټې لا دمخه د ودانۍ په مرحله کې پیل کیږي، چیرې چې د وړیا یخولو منظم ډیزاین د سپما وړ سپما ته ژباړي.

د انتخاب درد

د کنفرانسونو او غونډو په جریان کې ، زه ډیری وختونه ډیری پوښتنې ترلاسه کوم چې د پاراډکس شاوخوا ګرځي: که وړیا کولنګ د لګښت سپمولو او سادگي له مخې ګټور وي ، نو ولې دا په نړیواله کچه په صنعت کې نه منل کیږي؟

دا پراخه پوښتنه راپورته کوي چې ولې د دې ګټو سربیره ، یوازې یو محدود شمیر شرکتونو وړیا کولنګ منلی ، پداسې حال کې چې نور د دودیزو میتودونو سره دوام لري. د دې ځواب د اوسني صنعت متحرکاتو په څو اړخیزه ازموینې کې دی.

د صنعت دکتاتورۍ

د ډیټا سینټر صنعت کې ، چیرې چې اعتبار د لومړني اهمیت څخه دی ، د نوښت حلونو غوره کول اکثرا د مقاومت سره مخ کیږي. زه دا له هرڅه دمخه ، د DC صنعت محافظه کار طبیعت ته منسوب کوم ، چیرې چې پریکړه کونکي د نوښت حلونو په پرتله ثابت مفهومونو ته لومړیتوب ورکوي.

پداسې حال کې چې نوې ټیکنالوژي لکه وړیا کولنګ د لګښت اغیزمنتوب او موثریت ژمنه کوي، د صنعت استازي به د دې پرځای دودیز مګر د باور وړ طریقې غوره کړي ترڅو د سرورونو بې سیمه عملیات یقیني کړي.

د بازار موندنې خنډونه

دلته یو بل ټکی دا دی چې د سوداګریز DC چمتو کونکي ، د صنعت شاوخوا 80٪ تشکیلوي ، د خپلواکو ارګانونو څخه تصدیقونو باندې تکیه کوي لکه د د اپټایم انسټیټیوټ د دوی اعتبار بازار موندلو لپاره. په هرصورت، دا د وړیا یخولو حلونو لپاره ننګونه ده، ځکه چې تر اوسه د دوی لپاره کوم تصدیق شتون نلري. دا وضعیت سوداګریز چمتو کونکي د دې لامل کیږي چې د بدیل یخولو میتودونو سره مقاومت وکړي ، د دوی د اعتبار په اړه ناڅرګندتیا او د تصدیق مخکیني نشتوالي په ګوته کوي.

د نړیوالې تودوخې اندیښنې

منتقدین اکثرا د وړیا یخولو په وړتیا باندې د نړیوالې تودوخې اغیزې په اړه اندیښنې راپورته کوي. په هرصورت، دا دلیل د نړیوالې تودوخې د تدریجي طبیعت په پیژندلو سره، د یوې لسیزې په اوږدو کې د 1.5 درجې نږدې زیاتوالي سره رد شوی. د تودوخې دا معمولی بدلون امکان نلري چې په نږدې موده کې د وړیا یخولو حلونو ثبات سره موافقت وکړي.

"یوازې په قضیه کې" دلیل

د شرکتونو لپاره یو بل عام عمل چې د DC یخولو میتود غوره کوي د وړیا یخولو سربیره د احتیاطي اقدام په توګه د بیک اپ هوایی حالت واحدونو شاملول دي. دا "یوازې په قضیه کې" دلیل د وړیا یخولو اصلي مفهوم کمزوری کوي، غیر ضروري پیچلتیا معرفي کوي او د مالي او عملیاتي موثریت سره موافقت کوي.

حتی د کوچني ایر کنډیشنر لپاره ، د مختلف برخو چمتو کولو اړتیا رامینځته کیږي لکه فریون ، تارونه ، مایعات ، سیسټمونه او کنټرولونه. د دې پر ځای چې د بیک اپ ایرکنډیشنر لرلو مفکوره ومني، صنعت باید په غلطو هیلو تکیه کولو پرته د خپل وړیا یخولو سیسټم په پراخه کچه شرایطو کې تطبیق کولو تمرکز وکړي.

اصلي خطرونه او غورونه

کله چې د وړیا یخولو حل په اړه فکر وکړئ، ځینې د پام وړ خطرونه او نظرونه د پاملرنې غوښتنه کوي. یو لومړنی پام د جغرافیه سیمه ده، ځکه چې د عربي اماراتو په څیر سیمه کې د وړیا یخولو ځای پرځای کول ممکن د توجیه وړ نه وي.

لاسرسی بل اړخ دی چې باید په پام کې ونیول شي. ټاکل شوې سیمه باید اړین زیربنا ولري او د متخصص پرسونل لخوا په اسانۍ سره د لاسرسي وړ وي چې د ډیټا مرکز ساتنې دنده لري. ارتباط، د نظری لینونو شتون په شمول، هم مهم دی. د مثال په توګه، د ارکټیک حلقې هاخوا د وړیا یخولو ډیټا مرکز رامینځته کول د مخابراتو لینونو نشتوالي او د ماهر کاري ځواک ساتلو ننګونې له امله غیر عملي کیږي.

د دې لوژستیکي ملاحظاتو هاخوا، د وړیا یخولو لپاره یوازینۍ محدودیتونه د سیمې اعظمي تودوخې (ایپ. 38-40 درجې) او د هوا کیفیت پورې اړه لري. هغه سیمې چې ډیرې ککړتیا لري، لکه د مصروف لویو لارو سره نږدې یا شدید کرهنیز فعالیتونه، ممکن ستونزې رامینځته کړي. پداسې حال کې چې هیڅ ښکاره ممانعت شتون نلري، په داسې ځایونو کې فلټرونه به پرله پسې بدیل ته اړتیا ولري. د دودیز هوایی کنډیشن ډیټا مرکزونو برخلاف چې داخلي هوا گردش کوي ، د وړیا یخ کولو مرکزونه بهر هوا ته راجع کیږي ، د ډیر محتاط فلټر ساتنې غوښتنه کوي. د موقعیت نور پیرامیټونه د هغو سره سمون لري چې د دودیزو معلوماتو مرکزونو کې پلي کیږي.

مخکښان او راتلونکي رجحانات

د صنعت د محافظه کار طبیعت سره سره، ځینې مخکښ فکر کونکي شرکتونه د بدیلونو د پام وړ ګټې ارزوي. د شمیري تحلیلونو له لارې د وړیا یخ کولو لګښت اغیزمنتوب محاسبه کول ، دوی د احتمالي لګښت سپمولو احساس کوي چې دا وړاندیز کوي.

ډیری مشهور شرکتونه، لکه فیسبوک (اوس میټا)، ګوګل، ایمیزون، یاندیکس، او وائلډ بیریز، د وړیا یخولو ټیکنالوژۍ غوره کولو کې مخکښان دي. د دوی د پام وړ حالت د خطرونو ارزولو او پدې ټیکنالوژۍ کې د مالي ګټو پیژندلو لپاره د دوی لیوالتیا څخه رامینځته کیږي. د دې شرکتونو لپاره انتخاب روښانه و - یا دودیز سکیمونو ته لاړشئ او لوړ لګښتونه ولرئ یا د ډیټا سینټر کولنګ کې د مخکښ کیدو خطرونه او ګټې واخلئ.

د صنعت پرمختللې منظره د وړیا یخولو حلونو پلي کولو په لور د کارپوریټ هایپر سکیلرونو ترمینځ مخ په ودې تمایل په ګوته کوي. لکه څنګه چې ډیر شرکتونه د دې ټیکنالوژۍ لګښت اغیزمنتوب او عملیاتي ګټې پیژني، اټکل کیږي چې په راتلونکي کې به د کارپوریټ وړیا کولنګ ډیټا مرکزونو مخ په زیاتیدونکي شمیر رامینځته شي.

که تاسو د وړیا یخولو فزیک په اړه د نورو زده کړې سره علاقه لرئ ، زما په نوې مقاله کې موضوع وپلټئ وړیا کولنګ: ټیکنالوژي ژور غوطه.