Компания LiquidStack, специализирующаяся на разработке систем погружного (иммерсионного) жидкостного охлаждения, анонсировала однофазное решение для дата-центров. Новая СЖО, как утверждается, подходит для платформ, предназначенных для решения ресурсоёмких задач в области ИИ.

Отмечается, что решение, которое пока не получило определённого названия, предоставляет операторам ЦОД экономичный вариант перехода от воздушного охлаждения к энергоэффективному иммерсионному охлаждению.

Источник изображения: LiquidStack

Ранее LiquidStack предлагала двухфазные иммерсионные СЖО. Однако в таких системах используются фторированные растворители, такие как Novec от 3M, который недавно был снят с производства из-за опасений по поводу негативного влияния на здоровье людей. В однофазной СЖО применяются неопасные жидкости.

По заявлениям LiquidStack, представленное решение позволяет отводить более 2,8 кВт тепла в расчёте на единицу оборудования 1U или до 110 кВт на стойку. Это позволяет создавать НРС-системы на базе GPU для приложений ИИ. Система занимает такую же площадь, что и четыре стандартные стойки на 19″ или 21″. Говорится о совместимости с изделиями стандартов 1U, 2U, 4U, 600 мм, 750 мм, OCP, ORv3 и др. Однофазная СЖО LiquidStack будет доступна для предварительного заказа с 1 декабря 2023 года, а поставки начнутся в III квартале 2024 года.

Кроме того, LiquidStack объявила о выпуске новой серии универсальных блоков распределения охлаждающей жидкости (CDU), которые совместимы с большинством имеющихся на рынке систем прямого охлаждения. Изделия обеспечивают отвод тепла от 800 кВт до 1,5 МВт, благодаря чему подходят для задач НРС и ИИ. Среди преимуществ решений названы компактный шумоизолированный корпус, простота установки и обслуживания. Поставки начнутся во II четверти 2024 года.

Компания MSI на конференции по высокопроизводительным вычислениям SC23 представила новые серверы на процессорах AMD EPYC Genoa и Intel Xeon Sapphire Rapids. Устройства ориентированы на дата-центры и подходят для НРС-нагрузок, генеративного ИИ и других ресурсоёмких задач.

Одна из новинок — платформа G4201, которая допускает установку двух чипов Xeon Sapphire Rapids и 32 модулей оперативной памяти DDR5. Этот сервер формата 4U располагает восемью слотами PCIe 5.0 x16 для ускорителей высотой в два слота, а также двумя PCIe 5.0 x16 для карт толщиной в один слот.

Дебютировал также сервер G4101 типоразмера 4U. Он рассчитан на один чип EPYC Genoa (до 128 ядер; TDP до 500 Вт) и 12 модулей DDR5-4800. Возможно применение жидкостного охлаждения. Доступны четыре разъёма PCIe 5.0 х16 для трёхслотовых ускорителей и ещё два разъёма PCIe 5.0 x16. Во фронтальной части расположены отсеки для 12 накопителей U.2 NVMe или SAS/SATA (SFF). Кроме того, предусмотрены два коннектора M.2 M-Key (2280/22110, PCIe 3.0 x4/x2). Питание обеспечивают два блока мощностью 3000 Вт каждый.

Источник изображений: MSI

Ещё одна новинка — модель G3101, получившая исполнение 3U. Она допускает установку одного процессора EPYC 7002/7003 с 64 ядрами (до 300 Вт) и восьми модулей DDR4-3200. Поддерживается развёртывание СЖО. Есть шесть отсеков для SFF-накопителей с интерфейсом SATA-3 и четыре слота PCIe 4.0 x16 для карт FHFL. Предусмотрены два сетевых порта 10GbE на базе Intel X710AT2. В оснащение включены два блока питания на 1600 Вт.

Кроме того, MSI анонсировала два сервера с поддержкой Compute Express Link (CXL) — модели S1301 и S2302, оптимизированные для задач с интенсивным использованием данных. Характеристики версии S1301 формата 1U таковы: два процессора EPYC 9004 (Genoa) с 32 ядрами и TDP до 210 Вт, 24 слота для модулей DDR5-4800, два разъёма PCIe 5.0 x16 для ускорителей HHHL, 10 отсеков для накопителей E3.S CXL, два коннектора M.2 M-Key 2280 (PCIe 3.0 x2) и два блока питания мощностью 1600 Вт.

В свою очередь, сервер S2302 стандарта 2U поддерживает два чипа Xeon Sapphire Rapids (до 60 ядер; 350 Вт), 32 модуля DDR5-4800, три ускорителя PCIe 5.0 x16  FHFL и две карты PCIe 5.0 x16 HHHL. Накопители могут устанавливаться по схеме 8 × E3.S CXL и 2 × E3.S PCIe 5.0 SSD или 10 × E3.S PCIe 5.0 SSD. Применены два блока питания на 1600 Вт.

Компания OVHcloud, европейский поставщик облачных услуг, по сообщению ресурса Datacenter Dynamics, развернёт новый ЦОД в Сингапуре. Говорится, что на объекте, месторасположение которого не раскрывается, будет внедрена передовая технология жидкостного охлаждения. Вероятно, речь идёт о фирменной СЖО собственной разработки.

Подробности о дата-центре держатся в секрете, поэтому о его мощности ничего не известно. Но подчёркивается, что площадка OVHcloud будет оснащена СЖО на уровне стоек, что позволит отводить тепло непосредственно от серверов. А поэтому отпадёт необходимость в кондиционировании воздуха в помещениях c оборудованием.

Источник изображения: OVHcloud

С 2019 года в Сингапуре действует мораторий на строительство новых ЦОД: исключением являются лишь проекты, уже получившие одобрение местных властей. Проблема заключается в том, что в этом в городе-государстве очень мало необходимых для таких проектов ресурсов — свободных территорий и возобновляемой энергии. В 2022-м запрет был смягчён, но требования для операторов остаются очень высокими. Поэтому, полагают участники рынка, при реализации нового проекта OVHcloud придётся арендовать площади в одном из действующих кампусов.

Запуск дата-центра является частью плана OVHcloud по созданию 15 новых площадок. В начале этого года компания открыла дата-центр в Мумбаи (Индия), а в 2024-м планирует запуск ЦОД в Сиднее (Австралия). Ранее OVHcloud заявляла, что у неё имеется более 30 действующих и строящихся дата-центров во Франции, Канаде, США, Австралии, Германии, Польше и Великобритании.

Equinix, GDS, Microsoft и консорциум AirTrunk и ByteDance в 2023 году получили разрешение на развёртывание в Сингапуре дата-центров общей мощностью 80 МВт. А недавно компания Singtel приступила к строительству в этом государстве ЦОД мощностью 58 МВт.

Компания AlphaCool анонсировала водоблок ES H100 80GB HBM PCIe, предназначенный для использования в составе системы жидкостного охлаждения ускорителя NVIDIA H100. Новинка, получившая однослотовое исполнение, уже доступна для заказа по ориентировочной цене €300. Изделие полностью изготовлено из высококачественной хромированной меди.

Верхняя часть водоблока выполнена из углеродного волокна. Новинка специально спроектирована для серверов с ограниченным внутренним пространством. В частности, коннекторы расположены в задней части изделия, благодаря чему упрощается прокладка шлангов. Это позволяет интегрировать решение в водяной контур даже в самых тесных корпусах.

Источник изображений: AlphaCool

Задействованы фитинги стандарта G1/4". Габариты составляют 261,89 × 95,71 × 19,40 мм, а тыльная панель из алюминия чёрного цвета имеет размеры 261,89 × 95,71 × 4,00 мм. Максимальная рабочая температура — 60 °C. В комплект поставки входят термопрокладки толщиной 1 мм и термопаста Alphacool Apex с теплопроводностью 17 Вт/м·К.

Компании Intel и Submer сообщили о новом достижении в области разработки систем однофазного иммерсионного (погружения) жидкостного охлаждения: предложенная технология, как утверждается, позволяет эффективно отводить тепло от процессоров с показателем TDP до 1000 Вт.

Источник изображения: Submer

Речь идёт о решении под названием Forced Convection Heat Sink (FCHS) — радиатор с принудительной конвекцией. Говорится, что технология сочетает «эффективность принудительной конвекции с пассивным охлаждением», позволяя отводить тепло от высокопроизводительных CPU и GPU. Система включает массивный радиатор с двумя винтами в одной из торцевых частей. Это является основным отличием от традиционной концепции пассивного иммерсионного охлаждения, основанного на естественной конвекции.

Источник изображения: Submer

«Погружной радиатор, использующий принудительную конвекцию, является ключевой инновацией, позволяющей вывести однофазное погружное охлаждение за пределы существующих барьеров», — заявляет Мохан Джей Кумар (Mohan J Kumar), научный сотрудник Intel. Отмечается, что некоторые элементы новой системы охлаждения могут быть изготовлены методом 3D-печати. Intel и Submer продемонстрировали, что решение способно справляться с охлаждением неназванного процессора Xeon, TDP которого превышает 800 Вт.

Хотя нефтегазовый гигант ExxonMobil и не пользуется прежним авторитетом в эпоху продвижения экобезопасных технологий, его продукция по-прежнему востребована. Как сообщает Datacenter Dynamics, в числе прочего речь идёт и об охлаждающих жидкостях на основе ископаемых углеводородов — они используются в СЖО, а экономия на совокупной стоимости владения (TCO) ЦОД с их применением составляет до 40 % в сравнении с классическим воздушным охлаждением, заявляет компания. Кроме того, улучшается показатель PUE.

Так, в рамках мероприятия Open Compute Project (OCP) Global Summit компания анонсировала серию «синтетических и несинтетических жидкостей» EM DC 3152/3150/315, 3220, 3235 Super, 3250, 1150 и 1210 (AP). Поскольку дата-центры давно испытывают проблемы в связи с ростом спроса и вычислительной плотности, вопрос использования СЖО, в том числе иммерсионных, становится всё более актуальным. При этом будущее весьма эффективных PFAS-химикатов пока что находится под вопросом. Впрочем, сегодня доступны даже охлаждающие жидкости растительного происхождения, а ExxonMobil предлагает собственные варианты на основе углеводородов. Похожие решения есть у Castrol и Shell.

Источник изображения: ExxonMobil

ExxonMobil намеревается расширять добычу ископаемых ресурсов и дальше, несмотря на заявления ООН и прочих структур о вреде такой деятельности для окружающей среды. Вместе с тем компания вкладывает миллионы долларов в исследования, свидетельствующие об отсутствии влияния использования ископаемого топлива на глобальное потепление. Кроме того, ExxonMobil обещает к 2050 году свести к нулю выбросы в атмосферу, связанные с её действиями, параллельно отказываясь нести какую-либо ответственность за последствия использования добытых ей нефти и газа.

Японская Mitsubishi Heavy Industries (MHI) разработала новую модель контейнерного дата-центра с гибридной системой охлаждения. Как сообщает пресс-служба компании, решение на 40 кВА размещается в 12-футовом контейнере.

В микро-ЦОД применяются погружная СЖО (25 кВА), воздушная система охлаждения (8 кВА) и система водяного охлаждения (8 кВА, тип не уточняется). С октября потенциальные клиенты получат новые ЦОД для испытаний, тогда же начнутся демонстрационные тесты на площадке MHI в Йокогаме. Демо-стенд будет включать серверное оборудование Dell Technologies, а NEC Networks & System Integration будет изучать процедуры установки и обслуживания IT-оборудования. ЦОД стал преемником варианта с погружным охлаждением, разрабатываемого MHI с 2021 года совместно с KDDI и NEC.

Источник изображения: Mitsubishi

В новом ЦОД могут размещаться серверы для периферийных вычислений с разными системами охлаждения и с разной энергетической плотностью. При этом в контейнере специально оставлено место 1,4 × 1,3 м, значительно упрощающее установку или демонтаж серверов. В среде с температурой порядка 40°C показатель PUE составят 1,05 при применении только погружной системы охлаждения или 1,14 при комбинации жидкостного и воздушного охлаждения. Как сообщает пресс-служба MHI, коммерциализацию нового решения компания должна начать к концу фискального 2023 года.

На заре СЖО действительно существовали и предлагались совершенно разные конфигурации водоблоков, но постепенно восторжествовала единственная вариация — микроканальная. Совершенство достигнуто? Компания Fabric8Labs считает, что нет, и таким системам есть куда расти, но только при отказе от традиционных технологий изготовления водоблоков и радиаторов охлаждения. Свое видение будущего СЖО она продемонстрировала на конференции Hot Chips 2023.

Источник изображений здесь и далее: Fabric8Labs via ServeTheHome

Микроканальная конструкция довольно проста и реализуется классическими методами механической ообработки, которая способна обеспечить ширину каналов и толщину рёбер на уровне 100 мкм. У прямых каналов, впрочем, существует свой предел производительности теплоотвода, накладываемый самой физикой процесса.

Рост же тепловыделения современных процессоров отнюдь не собирается останавливаться: уже в порядке вещей теплопакеты в районе боле 300 Ватт, а для сложных ускорителей и того больше. Fabric8Labs считает, что за счёт применения более сложных канальных структур эффективность теплосъёма можно существенно повысить.

Формирование таких структур предполагается методом аддитивной печати. Классические методы такой печати в металлургии имеют довольно высокую себестоимость и требуют недёшевых компонентов, а сам техпроцесс имеет много стадий, достаточно энергоёмок и далеко не всегда позволяет получить достаточно гладкие поверхности.

Компания Fabric8Labs предлагает уникальную электрохимическую печать, не требующую применения дорогостоящих порошков, а вместо этого использующую дешёвые соли металлов. Техпроцесс в этом случае состоит всего из двух частей: направленного электроосаждения и промывки. По себестоимости такой метод существенно превосходит любые другие методы металлической 3D-печати.

Печать Fabric8Labs позволяет получать на выходе сложные гироидные структуры (TPMS), лучше омываемые теплоносителем. Как показывают проведённые компанией эксперименты, водоблоки с такой структурой могут быть на 35 % эффективнее классических микроканальных.

Также представляет интерес возможность печати нерегулярных структур, имеющих оптимальную производительность для разных чиплетов процессора с разными тепловыми характеристиками. При разработке таких структур возможно использование методов оптимизации с помощью генеративного ИИ.

Благодаря своей дешевизне и относительной простоте, методы, предлагаемые Fabric8Labs, выглядят весьма перспективно. В настоящее время технология находится в экспериментальной фазе, но компания рассматривает возможность строительства первой фабрики уже в 2024 году в Сан-Диего (США), а также открыта для сотрудничества с другими производителями систем охлаждения, если предлагаемая технология вызовет интерес крупных заказчиков.

Перфторалкильные и полифторалкильные вещества (PFAS, «вечные химикаты»), вероятно, представляют угрозу для здоровья людей, хотя их вредоносность по многим параметрам пока не получила документальных подтверждений. Тем не менее, как сообщает портал HPC Wire, PFAS привлекают всё больше внимания регуляторов, а принятые против них в ЕС меры грозят всей полупроводниковой индустрии. Теперь этими веществами заинтересовались и американские регуляторы, включая Агентство по охране окружающей среды США (EPA), что может привести к изменению перспектив развития HPC-индустрии.

Дело в том, что PFAS используются в двухфазных системах погружного охлаждения. В частности, речь идёт о жидкостях Novec и Fluorinert компании 3M, также применяемых при выпуске полупроводников и в других сферах. В конце 2022 года 3M заявила, что намерена полностью отказаться от их производства уже к 2025 году и уже остановила крупнейший завод по их выпуску в Бельгии. Действия регуляторов и отказ 3M от производства может привести к серьёзным изменениям в HPC-индустрии, поскольку поставит под угрозу бесперебойность поставок необходимых компонентов и материалов.

Источник изображения: 3M

Но есть и другие факторы. Так, крупные международные производители СЖО будут ориентироваться на страны с наиболее жёсткими регуляторными нормами, даже если на других рынках условия более благоприятны. А крупные заказчики вроде Google и Microsoft, декларирующие достижение определённых целей по защите окружающей среды, могут отказаться от PFAS просто из-за репутационных рисков, даже если PFAS будут вполне легальны. По мнению экспертов Motivair, ужесточение контроля за PFAS может представлять угрозу широкомасштабному распространению технологий двухфазного погружного охлаждения.

Впрочем, далеко не все уверены, что новые ограничения могут изменить тренды на рынке HPC, поскольку многие игроки здесь применяют, по их словам, эффективные и безопасные системы на основе других технологий СЖО и химикатов. Как сообщает DataCenter Dynamics, по данным производителя иммерсионных СЖО LiquidStack, большее влияние ограничения на использование PFAS могут оказать на полупроводниковую отрасль, где подобные вещества широко применяются в процессе производства. В компании утверждают, что имеется немало альтернатив жидкостям 3M, хотя как минимум некоторые из них тоже являются PFAS.

Провайдер облачных услуг Civo сообщил о сотрудничестве с компанией Heata с целью обеспечения горячей водой домов в Великобритании за счёт отвода тепла от размещённых локально серверов, подключённых к системам отопления. Heata позиционирует себя как разработчик инновационной экологически чистой распределённой вычислительной сети, которая использует «мусорное» тепло, генерируемое при обработке вычислительных нагрузок, для нагрева воды.

Компании планируют запустить совместный пилотный проект, в рамках которого клиентам Civo будет предоставлена возможность опробовать облачные нагрузки в сети Heata. Компании заявили, что это позволит клиентам Civo обеспечить тех, кто столкнулся с нехваткой топлива, бесплатной горячей водой.

Источник изображения: Heata

Компактные серверы Heata (36 × 28 см) устанавливаются на внутридомовых бойлерах. Заказчики платят Heata за обработку своих облачных нагрузок на этих серверах (в пакетном режиме), а отводимое от них тепло используется для нагрева воды в бойлере. Работа системы увязана с существующими системами отопления. Бойлеры были протестированы в сотрудничестве с British Gas. Один такой блок позволяет сократить выбросы углекислого газа на 1 т в год.

В настоящее время Heata вместе с Innovate UK занимается определением домов, где будет установлено вычислительное оборудование. Концепция «цифровых бойлеров» не нова. Наиболее известна такими решениями компания Qarnot из Франции, которая недавно привлекла €35 млн инвестиций. А вот компания Nerdalize, занимавшаяся производством «вычислительных» радиаторов, обанкротилась в 2019 году.