В мире насчитывается около 8,5 миллионов центров обработки данных. ЦОД пользуются в настоящее время практически все – начиная от крупных компаний, таких как Amazon, Google – и заканчивая рядовыми пользователями, которым всего-то надо где-нибудь разместить свой сайт или почту. 3 миллиона из них находятся в одних только США. Это практически по одному ЦОД на каждые 100 человек. И они потребляют почти 2% всей электроэнергии, потребляемой в Америке.

Что происходит со всей этой энергией? 100% электроэнергии, потребляемой ИТ-оборудованием, преобразуется в тепло. Но серверам не нравится тепло. Соответственно, нужно мощное (но эффективное) охлаждение ЦОД. Для охлаждения обычными методами тоже требуется энергия. Фактически, так много энергии, что охлаждение может составлять более 50% от общей потребляемой мощности центра обработки данных.

Параметр измерений, используемый для определения эффективности работы системы охлаждения ЦОД, известен как энергоэффективность, или PUE. Чем ниже ваш PUE, тем лучше. Это отношение общей мощности, используемой центром обработки данных, к энергии, поставляемой IT-оборудованию. Рейтинг 2.0 считается стандартным, 1.4 - хорошим, а 1.0 - лучшим рейтингом PUE, которого возможно достичь.

По старинке: охлаждение фальшпола.

За последние полвека большинство центров обработки данных охлаждались сжатым воздухом с фальшпола. Специальные кондиционеры охлаждают воздух, который перемещается вентиляторами с постоянной скоростью. Этот тип системы работал нормально, когда плотность вычислений была низкой, а эффективность не была в числе чьих-либо приоритетов. Но недостатки стали более значимыми со временем. Вследствие этого, зачастую у таких систем показатель PUE выше 2.0.

Современные решения.

Встроенные блоки охлаждения обеспечивают большую эффективность. Здесь вентиляторы с регулируемой скоростью, установленные в охлаждающих устройствах, которые встроены в сами серверные стойки, позволяют операторам контролировать температуру и энергопотребление с гораздо большей точностью. Энергия, потребляемая такими вентиляторами, значительно ниже.

В некоторых альтернативных методах используют жидкостное охлаждение.

Другая перспективная стратегия известна как естественное охлаждение. При таком подходе наружный воздух используется в стойках охлаждения или для отвода тепла от радиаторов. Эффективность этого метода, конечно, зависит от температуры воздуха за пределами ЦОД.

Один из наиболее многообещающих, но и проблемных подходов - использование свежего наружного воздуха для охлаждения ЦОД. При таком методе возможны PUE, которые очень близки к 1,0, как продемонстрировала Yahoo со своим дизайном «курятника» в проекте Yahoo Compute Coop (YCC).

Но подача наружного воздуха в ЦОД сопряжена с рядом проблем. Температура наружного воздуха должна быть достаточно низкой, чтобы обеспечить безопасную температуру на входе для ИТ-оборудования. В противном случае необходимы резервные системы охлаждения. Кроме этого, влажность и пыль – эти параметры также требуют дополнительных решений.

Наиболее эффективные конструкции охлаждения используют естественное охлаждение или охлаждение наружным воздухом в той или иной форме. Часто кондиционеры требуются в качестве резерва, когда условия на улице (жаркие, влажные летние дни) не могут обеспечить достаточного охлаждения для удовлетворения требований ЦОД. Однако один из ключей, который заметен во всех этих новаторских проектах, заключается в том, что структура здания всегда играет неотъемлемую роль. Время, когда первоочередной задачей в планировании ЦОД было размещение как можно большего количества IT-оборудования – и последующего размышления об охлаждении – могут закончиться. Новые концепции ЦОД необходимо будет с самого начала разрабатывать с учетом необходимости охлаждения.