تیم Hysell، یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل Zinc Five، توضیح می دهد که چرا نیاز به زیرساخت های الکتریکی انعطاف پذیر هرگز برای اپراتورهای مرکز داده ضروری نبوده است. قطعیهای اخیر برق و سیستمهای دادهای اهمیت حیاتی تاب آوری مرکز داده را بیش از پیش نشان میدهد و آن را برجسته کرده است. توییتر […]
فهرست مطالب این مقاله
تیم Hysell، یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل Zinc Five، توضیح می دهد که چرا نیاز به زیرساخت های الکتریکی انعطاف پذیر هرگز برای اپراتورهای مرکز داده ضروری نبوده است. قطعیهای اخیر برق و سیستمهای دادهای اهمیت حیاتی تاب آوری مرکز داده را بیش از پیش نشان میدهد و آن را برجسته کرده است. توییتر (حتی هشداردهندهتر این روزها، قطعی بود که ارائهدهنده مخابرات استرالیا Optus تجربه کرد که باعث تاخیر در حملونقل، مشکلات بانکی و قطعی خط تلفن بیمارستان به مدت 12 ساعت شد و بیش از 10 میلیون کاربر (نزدیک به 40٪ از جمعیت) و 400000 شرکت را تحت تأثیر قرار داد. پیامدهای قطع مرکز داده در گزارش قطعی مرکز داده 2024 Uptime Intelligence بیشتر مورد تاکید قرار گرفته است.
این گزارش نشان می دهد که 55 درصد از اپراتورها در سه سال گذشته یک وقفه را تجربه کرده اند. بیش از نیمی از پاسخ دهندگان گزارش کردند که آخرین قطعی مهم بیش از 100000 دلار هزینه داشته است و 16 درصد گفتند که این قطعی ها بیش از 1 میلیون دلار هزینه دارد. از آنجایی که هوش مصنوعی مصرف انرژی مرکز داده را به سطوح بیسابقهای سوق میدهد، نیاز به زیرساختهای الکتریکی انعطافپذیر هرگز به این فوریت نبوده است. آژانس بین المللی انرژی (IEA) پیش بینی می کند که مصرف برق در مراکز داده تا سال 2026 دو برابر خواهد شد، در حالی که آموزش مدل های جدید هوش مصنوعی 50 برابر بیشتر از نسل های قبلی برق مصرف می کند. همانطور که بخشهای مختلف به طور فزایندهای در عملیات خود ادغام میشوند، نیاز به ساختارهایی که این خدمات را برای حفظ انعطافپذیری ارتقا میدهند، از نظر اهمیت و دشواری افزایش مییابد. در مواجهه با این چالشها، مراکز داده باید گامهای قاطعی برای بهبود انعطافپذیری خود بردارند و با نیازمندیهای هوش مصنوعی سازگار شوند.
اپراتورهای مرکز داده با پرداختن به شایع ترین علل قطعی، به ویژه مسائل برق و خطاهای انسانی، از جمله آزمایش ناکافی و دوره ای منابع تغذیه اضطراری (UPS)، می توانند از قابلیت اطمینان و پایداری امکانات خود در یک چشم انداز فناوری که به طور فزاینده ای پیچیده و سخت است، اطمینان حاصل کنند. برای رفع این مشکلات ابتدا باید علل آنها را بررسی کنید. بر اساس گزارش مارس 2024 Uptime Intelligence، مسائل انرژی به طور مداوم به عنوان شایع ترین علت قطعی های عمده ظاهر می شوند. حیرتانگیز 42 درصد از پاسخدهندگان، خرابی UPS را دلیل اصلی قطع برق ذکر کردند، در حالی که 30 درصد از حوادث مربوط به مشکلات سوئیچ انتقال به ژنراتور و 20 درصد به خرابی خود ژنراتور نسبت داده شد.
خطای انسانی همچنین نقش مهمی در نزدیک به 40 درصد از قطع شدن داده ها ایفا می کند و اهمیت حیاتی آموزش کافی و پیروی از رویه های تعیین شده را برجسته می کند. از بین کسانی که قطعی ناشی از خطای انسانی را گزارش کردند، 48 درصد گفتند که کارکنان از رویه ها پیروی نمی کنند، در حالی که 45 درصد به روش های نادرست اشاره کردند. این نتایج بر نیاز فوری اپراتورهای مراکز داده تاکید می کند که هم نوسازی و نگهداری زیرساخت های الکتریکی خود و هم آموزش و به روز رسانی مستمر کارکنان خود را در اولویت قرار دهند.
اجرای آموزش جامع کارکنان و بررسی فرآیند، فرصتی قابل توجه برای کاهش اختلالات مربوط به خطای انسانی است. برای محدود کردن خطر قطع برق، اپراتورهای مرکز داده باید به طور منظم تعمیر و نگهداری دقیق و آزمایش واقعی سیستمهای برق پشتیبان را انجام دهند. آنها همچنین میتوانند از فناوریهای پیشرفتهتر و قابل اعتماد باتری UPS مانند نیکل روی استفاده کنند. برخلاف باتریهای پشتیبان سرب اسید و لیتیوم یون، باتریهای نیکل روی به تخلیه و حمل شارژ ادامه میدهند حتی زمانی که سلول باتری ضعیف یا از بین میرود.
این به رشته باتری اجازه می دهد تا به کار خود ادامه دهد و آنچه را که در غیر این صورت یک وضعیت اضطراری است به یک یادداشت جایگزین ساده در چرخه تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده بعدی تبدیل می کند، بدون اینکه هزینه های اضافی نگهداری یا تاثیر عملیاتی داشته باشد. باتری های نیکل روی چندین مزیت اضافی برای افزایش قابلیت اطمینان و کارایی مرکز داده ارائه می دهند. برخلاف باتریهای لیتیوم یونی، آنها قادر به فرار حرارتی در سطح سلول نیستند و میتوانند به طور قابل اعتماد در دماهای بالاتر کار کنند، که همچنین میتواند منجر به کاهش هزینههای خنککننده شود. آنها همچنین دارای چگالی توان بالاتری نسبت به همتایان خود هستند و همان مقدار توان را در فضای بسیار کوچکتر ارائه می دهند.
این به اپراتورها اجازه می دهد تا فضای ارزشمندی را برای تجهیزات درآمدزا مانند سرورها و رک ها ذخیره کنند، در حالی که قدرت پشتیبان کافی برای برنامه های کاربردی با هوش مصنوعی فراهم می کند. باتریهای نیکل روی نیز پایدارتر از باتریهای سرب اسید و لیتیوم هستند و میتوانند به عنوان جایگزینی مناسب برای باتریهای سرب اسیدی عمل کنند و امکان انتقال آرام به این فناوری پیشرفتهتر را فراهم کنند. از آنجایی که مصرف انرژی مرکز داده به دلیل تقاضاهای رو به رشد هوش مصنوعی و سایر برنامه های کاربردی انرژی بر همچنان در حال افزایش است، اطمینان از زیرساخت های انرژی انعطاف پذیر بیش از هر زمان دیگری اهمیت پیدا کرده است. اپراتورهای مرکز داده با اتخاذ آموزش جامع کارکنان، روشهای دقیق تست و نگهداری و فناوریهای باتری ایمن، قابل اعتماد و پایدار مانند نیکل روی، میتوانند انعطافپذیری تجهیزات خود را به میزان قابل توجهی تقویت کنند و اطمینان حاصل کنند که برای رسیدگی به نیازهای رو به رشد فناوری دیجیتال مجهز هستند.
چشم انداز
انجام اقدامات پیشگیرانه برای رسیدگی به علل اصلی قطعی برق و اجرای راه حل های نوآورانه به اپراتورهای تسهیلات کمک می کند تا اطمینان حاصل کنند که مشتریان می توانند به آنها اعتماد کنند، صرف نظر از اینکه در آینده چه می شود.
سرمایش مرکز داده حدود 1.2 درصد از مصرف برق جهانی یا تقریباً همان مقدار مورد نیاز برای تامین برق بیش از 19 میلیون خانه را تشکیل می دهد. و از آنجایی که خنک کننده مایع حدود نیمی از انرژی خنک کننده هوا را مصرف می کند، برای بسیاری از اپراتورها به انتخاب منطقی تبدیل شده است، به خصوص که چگالی تراشه به حدی افزایش می یابد که هوا نمی تواند آن را تحمل کند. در چشم انداز خنک کننده مایع (غوطه وری در مقابل. مستقیم به تراشه و تک فاز در مقابل دو فاز) ما شاهد بوده ایم که سیستم دو فاز مستقیم به تراشه با توجه به قابلیت اطمینان بالا و توانایی برتر آن در خنک کردن تراشه های پرقدرت، توجه روزافزونی را به خود جلب کرده است.
از منظر پایداری، ذینفعان نه تنها باید به مصرف انرژی و آب، بلکه به گرمایش جهانی و مسائل مربوط به سلامت انسان نیز توجه داشته باشند. با توجه به دو مورد اخیر، مهم ترین مسائل مربوط به استفاده از سیالات کاری دوفاز به کار رفته در این سیستم ها است، مشابه مسائل پایداری در مورد تجهیزات تبرید و HVAC.
اکثر، اگر نه همه، راه حل های خنک کننده مرکز داده دو فازی در حال حاضر از مبردهایی استفاده می کنند که در دسته مواد پرفلوئوروآلکیل و پلی فلوروآلکیل (PFAS) قرار می گیرند. نگرانی های پایداری مرتبط با PFAS تنها با مجموعه پیشنهادهای قانونی اخیر اتحادیه اروپا برای تنظیم یا ممنوعیت PFAS، به اصطلاح «مواد شیمیایی دائمی» افزایش یافته است. PFAS چیست؟ و آیا ذینفعان بالقوه در خنکسازی مرکز داده دو فازی (شامل سرمایهگذاران، اپراتورهای مرکز داده، تولیدکنندگان سرور، یکپارچهکنندهها و دیگران) باید نگران پایداری مبردهای PFAS در سیستمهای خنککننده مرکز داده باشند؟
آیا باید تمام PFA «مواد شیمیایی برای همیشه» تلقی شود؟ اول از همه ، ما باید درک کنیم که خانواده مواد شیمیایی که PFA را پوشش می دهد متنوع است. مجموعه مواد شیمیایی تحت پوشش PFAS هیچ تفاوتی با هیدروکربن ها ندارد. هیدروکربن ها از گاز طبیعی گرفته تا بنزین، روغن معدنی، موم شمع و پلاستیک را شامل می شود. اگرچه آنها اساساً از اتم های یکسانی تشکیل شده اند، خواص و کاربردهای هیدروکربن ها بسیار متفاوت است. مشخصه شیمیایی اصلی که این زیرگروههای به ظاهر متفاوت از مواد شیمیایی را متمایز میکند، اندازه مولکولها است (مولکولهای بزرگتر تمایل دارند جامدتر باشند، مولکولهای کوچکتر تمایل به گاز دارند، و مایعات در بین آنها قرار میگیرند).
به همین ترتیب، PFAS می تواند به صورت بخار یا مایع (مبرد) یا به شکل جامد (پوشش های پلاستیکی یا پلاستیکی، مانند پلی تترا فلوئورواتیلن [PTFE]) باشد. ویژگی متمایز PFAS وجود یک یا چند اتم فلوئور متصل به اسکلت کربنی ساختار مولکولی ماده است. افزودن فلوئور به یک مولکول مزایای عملکردی مانند واکنشپذیری شیمیایی کمتر، اشتعال پذیری کمتر، سمیت کمتر، اصطکاک کمتر و غیره را به همراه دارد، به همین دلیل است که مواد شیمیایی فلوئوردار در بسیاری از کاربردهای روزمره استفاده میشوند. خوشبختانه، PFAS مایع یا گاز با وزن مولکولی کمتر (مانند مواردی که در سیستم های HVAC، تبرید، و سیستم های خنک کننده مرکز داده دو فاز استفاده می شود) چرخه زندگی متفاوتی دارند (شکل 2 را ببینید). مبردهای PFAS در صورت نشت تبخیر شده و در نهایت به اتمسفر بالایی می رسند.
در اتمسفر فوقانی، بسته به پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) مبرد PFAS تبخیر شده، دو اتفاق می تواند رخ دهد. خلاصه اخیراً صنعت مرکز داده به دلیل مزایای بهره وری انرژی به طور فزاینده ای به خنک کننده مایع روی آورده است. به خصوص علاقه شدید به خنک کننده مستقیم دو فاز مستقیماً از توانایی استثنایی آن در رسیدگی شدیدترین بارهای حرارتی تراشه های با قدرت بالا ، همراه با قابلیت اطمینان برتر آن در مقایسه با سایر روشهای خنک کننده مایع. با این حال، غالباً مکث وجود دارد که مردم به دلیل عدم درک در مورد PFA ها که واقعاً “برای همیشه” و PFA هستند که واقعاً «برای همیشه» نیستند، استفاده از مبردهای PFA را در راه حل های دو فاز در نظر می گیرند.
تیم Hysell، یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل Zinc Five، توضیح می دهد که چرا نیاز به زیرساخت های الکتریکی انعطاف پذیر هرگز برای اپراتورهای مرکز داده ضروری نبوده است. قطعیهای اخیر برق و سیستمه…