Группа учёных создала один из ключевых компонентов системы жидкостного охлаждения (СЖО) дата-центров с использованием 3D-печати. В проекте приняли участие исследователи и специалисты практики из Дании, Бельгии и Германии, сообщает Datacenter Dynamics.

Датский технологический институт (Danish Technological Institute) совместно с компанией Heatflow (Дания), бельгийской Open Engineering и занимающимся прикладными исследованиями немецким институтом Fraunhofer IWU разработали, напечатали на 3D-принтере и протестировали компонент системы охлаждения для дата-центров и высокопроизводительных компьютеров.

В новом решении охлаждающая жидкость испаряется на горячей поверхности. Пар, отводя тепло, поднимается, а потом конденсируется и под действием силы тяжести возвращается к источнику тепла. Ключевой компонент — испарительная камера — изготовлена с помощью 3D-печати компанией Heatflow и Датским технологическим институтом. в ходе испытаний достигнута мощность охлаждения 600 Вт, это на 50 % больше, чем планировалось (400 Вт). Насосы этим элементом системы не используются, что снижает энергопотребление.

Источник изображения: Danish Research Institute

Как заявили представители Датского технологического института, благодаря 3D-печати можно интегрировать необходимые функции в единую деталь. Благодаря этому отпадает надобность в узлах соединения, снижается риск протечек и повышается надёжность компонента. Кроме того, используется только один материал, поэтому переработка упрощается.

Проект — часть европейской исследовательской инициативы AM2PC. Он поддерживается европейской сетью M-ERA.NET за счёт средств гранта Датского инновационного фонда (Danish Innovation Fund). Основной задачей проекта была разработка и производство испарительной камеры, а также проверка его рабочих характеристик.

По словам Heatflow, наблюдается тенденция к беспрецедентному росту удельной мощности серверов, поэтому классического воздушного охлаждения уже недостаточно, а новое двухфазное решение позволяет пассивно отводить тепло без использования насосов и вентиляторов, это значительно снижает энергопотребление.

Источник изображения: Danish Research Institute

Основанная в 2018 году Heatflow является поставщиком систем охлаждения для электроники. Компания специализируется на двухфазном охлаждении. Испарительная камера изготовлена благодаря лазерному спеканию порошковых слоёв (PBF-LB). При этом методе лазер используется для формирования металлических заготовок.

Решение отводит тепло при температурах 60–80 °C и потенциально применимо в системах централизованного теплоснабжения, применяющих отработанное тепло дата-центров. Учёные подчёркивают, что не уделяли особого внимания интеграциям с системами центрального отопления, но наглядно продемонстрировали, что подобная технология обеспечивает такую возможность. Утверждается, что речь идёт о важном шаге на пути создания более энергоэффективных дата-центров, способных внести позитивный вклад в общий энергетический баланс.

Развитие технологий охлаждения особенно важно, поскольку, по данным исследования Rest of World, около 80 % всех дата-центров мира построены в неподходящих климатических условиях, речь идёт о почти 7 тыс. объектов.

Основатель и генеральный директор NVIDIA Дженсен Хуанг (Jensen Huang) и король Дании Фредерик X объявили о запуске крупнейшего в стране суверенного суперкомпьютера для задач ИИ. Система получила название Gefion («Гевьон») — в честь скандинавской богини плодородия.

НРС-комплекс эксплуатируется Датским центром инноваций в области искусственного интеллекта (DCAI), который был создан при поддержке фонда Novo Nordisk Foundation и Датского фонда экспорта и инвестиций. В церемонии ввода Gefion в эксплуатацию, проходившей в Копенгагене, приняла участие Надя Карлстен (Nadia Carlsten), генеральный директор DCAI.

Суперкомпьютер объединяет 191 систему DGX H100, что в общей сложности даёт 1528 ускорителей NVIDIA H100. Задействованы 382 процессора Intel Xeon Platinum и интерконнект NVIDIA Quantum-2 InfiniBand. Прочие технические характеристики, а также показатели быстродействия системы пока не раскрываются. Пиковая теоретическая FP64-производительность должна составить около 52 Пфлопс, а в FP8-расчётах с разреженностью — порядка 6 Эфлопс.

Источник изображения: NVIDIA

Сообщается, что Gefion будет применяться для решения сложных задач в области квантовых вычислений, «зелёной» энергетики, биотехнологий и пр. В частности, исследователи из Копенгагенского университета (UCPH) намерены задействовать машину для проведения крупномасштабного распределённого моделирования квантовых компьютерных схем. Кроме того, UCPH, Технический университет Дании (DTU), Novo Nordisk и Novonesis совместно разработают многомодальную геномную ИИ-модель для анализа мутаций заболеваний и разработки вакцин. Доступ к Gefion также получат стартапы, реализующие перспективные проекты в области обработки текста, изображений и видео.

Источник изображения: DCAI

Суперкомпьютер размещён в одном из дата-центров Digital Realty на территории Дании. Этот объект на 100 % получает питание от возобновляемых источников энергии. Сборкой и установкой вычислительного комплекса занимались специалисты Eviden.

По мере роста энергопотребления ЦОД развиваются и решения, способные компенсировать ущерб окружающей среде. Network World сообщает, что компании Hewlett Packard Enterprise (HPE) и датская Danfoss запустили серию усовершенствованных модульных дата-центров, позволяющих использовать тепло, генерируемое в процессе их работы, в любых целях. За основу была взята система утилизации «мусорного» тепла, применяемая в штаб-квартире Danfoss в Дании.

По данным Международного энергетического агентства (IEA), к 2026 году ИИ-индустрия будет потреблять на порядок больше электроэнергии, чем в 2023 году. Дата-центры всегда вырабатывали много тепла, причём по мере роста вычислительных мощностей растёт и отдача тепловой энергии. Поэтому HPE и датская инжиниринговая компания Danfoss создали готовое решение в рамках HPE IT Sustainability Services — модульную систему Data Center Heat Recovery.

Решение включает модульный дата-центр HPE (Modular Data Center) — компактный контейнер с высокой плотностью размещения оборудования с прямым жидкостным охлаждением, который, как заявляют в HPE, может быть развёрнут практически везде и позволит снизить общее потребление энергии на 20 %. Danfoss же предоставила модули отбора тепла для его передачи ближайшим зданиям и промышленным объектам. Безмасляные компрессоры Turbocor повышают эффективность систем охлаждения ЦОД при оптимистичном сценарии на целых 30 %.

Источник изображения: Danfoss

Выгода для пользователей очевидна, говорят компании, поскольку захваченное тепло позволяет не генерировать его специально. В HPE даже предложили измерять сэкономленное тепло в «негаваттах», т.к. затраты на его генерацию в данном случае отрицательны. С учётом огромных объёмов потребляемого ЦОД электричества, экономия 30 % энергии может стать существенной.

Впрочем, технология имеет определённые ограничения и пригодится не всем. Если обогревать окружающие здания нет необходимости, то никакой экономии энергии и не будет. Подобные технологии уже активно применяют как в Северной Америке, так и в Европе и других регионах. Особенно эффективны они в странах с прохладным климатом. Впрочем, такие системы пока довольно дороги, а иногда и вовсе не имеют смысла по целому ряду причин, в том числе экономических.