الإدارة الحرارية لمراكز البيانات
تُعدّ إدارة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية لمراكز البيانات. تُولّد الخوادم عالية الكثافة كميات هائلة من الحرارة. لذا، تُعدّ الأنظمة الفعّالة، مثل وحدات التبريد المتطورة وتصميمات تدفق الهواء المُحسّنة، ضرورية لمنع ارتفاع درجة الحرارة، وضمان تشغيل مستقر وموثوقية طويلة الأمد.
أعمالنا
الحصول على الاقتباس
ما هو مركز بيانات الحوسبة الحاسوبية؟
مركز معالجة البيانات هو مكان مركزي لمعالجة البيانات والحوسبة على نطاق واسع. وهو مزود بعدد كبير من أجهزة الحاسوب عالية الأداء، مثل الخوادم والحواسيب العملاقة، وغيرها، التي يمكنها معالجة مهام الحوسبة المعقدة بسرعة عبر اتصالات شبكية عالية السرعة. ولا يقتصر دوره على وظائف الحوسبة الحاسوبية فحسب، بل يركز أيضًا على تخزين البيانات وإدارتها ونقلها. يحتوي مركز البيانات على عدد هائل من أجهزة التخزين لتخزين مختلف البيانات، مع بنية تحتية شبكية راسخة تضمن نقل البيانات بكفاءة بين مختلف الأنظمة والمستخدمين. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج مراكز البيانات أيضًا إلى إدارة حرارية على مستوى النظام لضمان أمن البيانات واستمرارية العمليات التجارية، مما يوفر دعمًا شاملاً لخدمات البيانات للشركات والمؤسسات وغيرها.
كيف تتم إدارة الحرارة في مراكز البيانات؟
يُجري مركز البيانات إدارة حرارية من خلال أساليب تعاونية متنوعة للحفاظ على استقرار تشغيل المعدات. فيما يلي مقدمة لكيفية إدارة مراكز البيانات للحرارة من ثلاثة جوانب: نظام التبريد الهوائي، ونظام التبريد السائل، ونظام الغمر.
نظام تبريد الهواء
بتركيب وحدات تكييف هواء في مركز البيانات، مثل تكييف غرفة الحاسوب (CRAC)، يتم إدخال الهواء البارد إلى مركز البيانات. وباستخدام قنوات تهوية أرضية أو سقفية مرتفعة، تُشكَّل قنوات هواء بارد وساخن، مما يسمح للهواء البارد بالوصول بدقة إلى مدخل هواء الخوادم والمعدات الأخرى، بينما يُفرَّغ الهواء الساخن عبر القناة الساخنة، مما يحقق عزلًا للهواء البارد والساخن ويحسّن كفاءة التبريد. وفي الوقت نفسه، تُزوَّد الخوادم والأجهزة الأخرى بمراوح للمساعدة في تبديد الحرارة، وتسريع تدفق الهواء، وضمان تبديد الحرارة الداخلية في الوقت المناسب.
نظام التبريد السائل
يُقسّم التبريد السائل إلى تبريد سائل مباشر وتبريد سائل غير مباشر. التبريد السائل المباشر هو عملية توصيل سائل التبريد مباشرةً إلى مكونات التسخين في الخوادم، مثل وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU)، وإزالة الحرارة من خلال دوران السائل. التبريد السائل غير المباشر هو عملية نقل الحرارة إلى وسط وسيط ثم تبريده باستخدام سائل تبريد. تتميز أنظمة التبريد السائل بكفاءة أعلى في التعامل مع كثافة الحرارة العالية. وبالمقارنة مع التبريد الهوائي، فهي تُقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة، وتُحسّن تبديد الحرارة، وتُقلل من نقاط الحرارة الساخنة المحلية.
يستخدم نظام التبريد السائل من Walmate Thermal عادةً ألواح تبريد سائلة نحاسية كمكونات أساسية لتبريد وحدات المعالجة المركزية (CUPs) ووحدات معالجة الرسومات (GPUs). تُصنع القنوات الدقيقة داخل ألواح التبريد السائل النحاسية باستخدام عملية Skived fin، ثم يُلحم أنبوب نحاسي لتشكيل وحدة تبريد سائلة، تُوصل بعد ذلك بنظام دورة التبريد بالكامل لتبريد الشريحة.
نظام التبريد بالغمر
يشير التبريد بالغمر إلى الغمر الكامل للمعدات الأساسية، مثل الخوادم، في أنظمة غير موصلة. ووفقًا لتغير طور سائل التبريد أثناء عملية الدوران وتبديد الحرارة، يمكن تقسيمه إلى تبريد سائل غمر أحادي الطور وتبريد سائل غمر ثنائي الطور. يتميز سائل التبريد بالغمر أحادي الطور عادةً بدرجة غليان عالية ولا يتغير طوره بعد امتصاص الحرارة. يتم تدويره من خلال الحمل الحراري الطبيعي أو التبريد بالمضخة لنقل الحرارة إلى مبادل حراري خارجي للتبريد. يستخدم تبريد سائل الغمر ثنائي الطور سائل تبريد منخفض درجة الغليان، وتؤدي الحرارة الناتجة عن الجهاز إلى غليان سائل التبريد، متحولًا من سائل إلى غاز. يرتفع البخار إلى ملف المكثف ويتكثف إلى سائل ثم يتدفق عائدًا، مستفيدًا من الحرارة الكامنة لتغير الطور لتحقيق تبديد فعال للحرارة. سائل تبريد خامل فعال لتبديد الحرارة.
فيما يلي بعض المقالات في الوقت المناسب التي كتبها مهندسونا أثناء عملية التقديم الفعلية لتصميم ومرجع مهندسي العملاء:
- كيفية اختيار سائل التبريد لنظام التبريد السائل؟
- ما هي اللوحة الباردة السائلة لوحدة معالجة الرسومات؟
- كيفية تصميم القنوات الدقيقة للصفائح المبردة بالسوائل؟
- ما هي المواد التي تتكون منها الصفائح المبردة بالسائل؟
