데이터센터의 냉각방식 및 열재활용

이제 데이터 센터는 많은 양의 에너지를 사용하고 주변 환경에 영향을 미치는 열을 발생시킵니다. 이 문제를 해결하기 위해 전 세계 과학자들은 가장 창의적인 방법을 찾고 물리 법칙 내에서 적절한 방법을 찾아야 합니다. 이는 거시적 수준에서 건물 전체와 주변 지역에 영향을 미칩니다. 동시에 마이크로 레벨, 프로세서, 심지어 프로세서 내부까지의 가능성도 열어줍니다.

공기 냉각은 각 세대의 기술이 가져온 더 큰 과제를 해결하기 위해 개발되었지만 컴퓨팅의 다음 단계에 적응해야 하는 과제에 직면해 있습니다. IT 수요가 증가함에 따라 공기 냉각 기술은 점차 수요를 충족할 수 없게 되었으며, 프로세서 수준 전력 증가를 처리하기 위해 액체 기술을 배포해야 합니다. 칩 수준 액체 냉각은 유일한 액체 옵션이 아니며 CPU 및 GPU뿐만 아니라 랙의 모든 구성 요소를 비전도성 액체로 덮는 침수 냉각도 여전히 옵션입니다.

IT 시스템에서 사용되는 모든 에너지는 열이 됩니다. 열은 피할 수 없는 생산물이자 귀중한 상품입니다. 컴퓨팅이 부산물로 제공되는 반면 데이터 센터는 열원으로 간주된다면 어떻게 될까요? 이 솔루션은 열의 재사용을 달성하고 데이터 센터가 따뜻한 공기와 온수를 이웃에게 전달하는 지역 난방 시스템의 전망을 가져올 수 있습니다.

차세대 칩 기술이 데이터 센터에 도입되면서 열 방출 문제는 더욱 악화될 것입니다. 곧 출시될 CPU와 GPU의 발열 특성을 더 잘 이해하기 위해서는 750W의 전력으로 소형 오일 히터에 전력을 공급할 수 있어 일반 방을 겨울 내내 따뜻하고 쾌적하게 유지할 수 있습니다. 각 랙 서버에는 8 750W GPU가 있고, 각 클러스터에는 14~42개의 서버가 있으며, 각 클러스터에는 거의 340개의 히터가 있습니다. 일반적인 데이터 센터에서는 효과적인 냉각 솔루션이 없으면 붕괴 위험에 직면하게 됩니다.

데이터 센터는 수년 동안 폐열을 제공해 왔습니다. 그러나 실제로 성공적으로 사용된 사례는 거의 없습니다. 데이터 센터는 서버를 지속적으로 실행하면서 예측 가능한 열 공급을 제공합니다. 그러나 이런 종류의 열은 운반하기가 어렵습니다. 따라서 대부분의 데이터 센터는 대기 중으로 열을 방출합니다. 때로는 파이프라인 네트워크를 통해 지역 가정과 기업에 열을 공급하는 지역 난방 네트워크가 있습니다.