Водяное охлаждение: от инноваций к революционным изменениям - Часть II

В нашем предыдущем посте мы говорили о том, как наша технология водоблоков развивалась с 2003 по 2014 год. Сегодня мы продолжим эту тему, исследуя эту технологию после 2015 года. Мы сосредоточимся на текущем поколении водоблоков и дадим вам краткий обзор доработки впереди.

2015 г.

В 2015 году приблизился, наша ключевой целью заключалась в разработке водных блоков с производительностью оптимального по 120W и температурой воды 30 ° С .



Чтобы упростить процесс и снизить затраты, мы заменили металлическую крышку на АБС-пластик.



Использование пластиковых крышек позволило также построить прототипы без металлической арматуры для входных и выходных труб. Вместо фитингов трубы приклеили непосредственно к крышке водоблока.



Как и в предыдущих итерациях, мы также производили водоблоки меньшего форм-фактора. Например, вот вам водоблок GPU:



3D-печать водяных блоков

Использование пластиковых крышек для водоблоков также открыло двери для нового процесса прототипирования, включая 3D-печать. Мы начали экспериментировать с 3D-печатными водоблоками из АБС-пластика, тестируя различные типы крышек.

Варианты обложек, напечатанных на 3D-принтере:



CFD моделирование

Впервые в истории OVHcloud мы использовали расширенное моделирование CFD (вычислительная гидродинамика). Это позволило нам оптимизировать теплогидравлику пластин с медным основанием и дополнительно улучшить характеристики водоблока.



Резервирование

Именно в это время мы впервые использовали четырехуровневые покрытия, добавив избыточность и повысив надежность.



2017 г.

Мы всегда ищем стандартизованные подходы, применимые к различным географическим зонам и потребностям местных клиентов. Наряду с международной экспансией мы придерживались экологически безопасного подхода, поддерживая очень низкие уровни ODP ( потенциал разрушения озонового слоя ) и GWP ( потенциал глобального потепления ) в наших центрах обработки данных.



К 2017 году мы были в состоянии использовать водные блоки с оптимальной производительностью от 200Вт и температурой воды 30 ° C , и все было полностью разработано и изготовлено внутри на OVHcloud .

После крышек из АБС-пластика пришло время протестировать другие пластики, включая полиамиды.

Два примера водоблоков: один для стандартных процессоров, другой для графических процессоров, с белыми полиамидными крышками:





Водоблок для процессоров высокой плотности с черной крышкой из полиамидного пластика:



Эксперименты с полиамидным пластиком также позволили нам быстро спроектировать и протестировать различные прототипы для улучшения поддержки ЦП и снижения стоимости.



2018-2019

В OVHcloud у нас есть полный контроль от исследований и разработок до развертывания центра обработки данных. Мы можем постоянно внедрять инновации в короткие циклы, что значительно сокращает время между прототипированием и крупномасштабным развертыванием.

В результате мы сейчас более чем когда-либо способны выпускать новые продукты на рынок быстрее и по оптимальной цене. Многие из наших серверов доставляются за 120 секунд со 100% непрерывностью обслуживания, повышенной доступностью и оптимизированной производительностью инфраструктуры.



За последние два года мы начали работать с новой технологией, используя сваренные лазерной сваркой металлические опорные плиты и крышки. С помощью этой технологии мы можем избежать использования винтов и клея и минимизировать риск утечки.



На этих водоблоках трубопроводы полностью выполнены из медных сварных труб.



Как обычно, мы также производим водоблоки для определенных форм-факторов, таких как графические процессоры или процессоры высокой плотности.





2020-…

В OVHcloud мы продолжаем выявлять, переносить и адаптировать то, что работает где-то еще, чтобы мы могли внедрять инновации и создавать собственные решения. Мы будем следовать циклам сбоев, чтобы повысить эффективность и сократить расходы, всегда стремясь создать добавленную стоимость для наших клиентов.



Мы работаем над водоблоками следующего поколения tier-4, используя нашу запатентованную технологию. Наши водоблоки 4-го уровня больше не являются прототипами, они готовы к производству, и мы активно работаем над моделированием и тестами для повышения производительности.



Мы стремимся к водоблокам мощностью 400 Вт с температурой воды 30 ° C и полностью резервным водоснабжением.

Водоблоки нового поколения…
будут раскрыты

А кроме водоблоков?

В OVHcloud мы гордимся своими научно-исследовательскими лабораториями. Они полностью привержены продвижению наших конкурентных преимуществ в отношении оборудования, программного обеспечения и наших проверенных на заказ методов проверки и тестирования серверов под нагрузкой. В наших лабораториях мы разрабатываем и тестируем решения для охлаждения, новые прототипы серверов и инновационные варианты хранения.



В будущих публикациях мы расскажем о других аспектах нашего процесса промышленных инноваций и посмотрим, какие выгоды получают наши клиенты от постоянного повышения надежности обслуживания и повышения ценовой эффективности.

Водяное охлаждение: от инноваций к революционным изменениям - Часть I

Одним из успехов OVHcloud является наша способность разрабатывать и продвигать инновации как в ИТ, так и в промышленных практиках. В течение двух десятилетий мы ставили инновации в центр нашей стратегии, это часть нашей ДНК. Мы постоянно исследуем и разрабатываем новые технологии, чтобы оптимизировать работу наших услуг.

Мы производим собственные серверы, строим собственные центры обработки данных и поддерживаем прочные долгосрочные отношения с другими технологическими партнерами с четкой целью: предоставлять самые инновационные решения с наилучшим соотношением цена / производительность. Самый очевидный пример, тесно связанный с нашей разработкой, — это идея использования воды для охлаждения наших серверов.



Мы начали использовать водяное охлаждение в промышленных масштабах в 2003 году, хотя это противоречило общепринятым в то время представлениям. Эта технология позволила нам последовательно повышать производительность серверов при одновременном снижении энергопотребления в наших центрах обработки данных. Задача заключалась не только в том, чтобы найти правильное соотношение между давлением, расходом, температурой и диаметром труб, но, прежде всего, в производстве решения в массовом масштабе.

Экологические проблемы, связанные с цифровыми услугами, также вызывают серьезную озабоченность, особенно для наших центров обработки данных. Мы хорошо осознаем свое собственное воздействие на окружающую среду и постоянно стремимся снижать его на ежедневной основе. После подачи электроэнергии охлаждение серверов обычно является наиболее затратным занятием для хостинг-провайдеров с точки зрения электричества.

Водяное охлаждение в сочетании с системой охлаждения наружным воздухом позволяет нам значительно оптимизировать эффективность использования энергии (PUE) наших центров обработки данных. А меньшее потребление электроэнергии означает меньшие затраты для нас и наших клиентов, а также меньшее воздействие на окружающую среду.

2003-2008 гг.

С 2003 года мы разрабатываем собственную систему водяного охлаждения и устанавливаем ее в наших новых центрах обработки данных. Наши исторические заказчики первыми воспользовались новаторским и высокоэффективным процессом в промышленных масштабах.



Наши первые поколения технологии водоблоков были разработаны нашими командами и изготовлены на стороне. Эти водоблоки имели оптимальную производительность 60 Вт при температуре воды 30 ° C.

В первом поколении водяного охлаждения использовались очень простые водоблоки с двумя медными выпуклыми концами, обжатыми вместе:



На следующей итерации наших водоблоков мы добавили некоторые изменения для повышения надежности и снижения затрат:

  • Технология опрессовки заменена пайкой
  • Вставные фитинги из нержавеющей стали заменили латунные
  • К крышке также добавлен крестик, чтобы водоблок лучше фиксировался на чипе.



Чтобы облегчить монтаж труб и улучшить герметичность, мы снова изменили технологию водоблока, введя компрессионные фитинги, которые более надежны и легче соединяются.



На разрезе водоблока показана ранняя структура теплогидравлики, где полностью гладкая поверхность основания образует резервуар с крышкой:



2011 г.

В отличие от других поставщиков мы полностью контролируем нашу цепочку создания стоимости, что означает, что мы можем предлагать передовые решения по очень конкурентоспособной цене, а это очень важно для наших клиентов.



В течение этого периода мы по-прежнему разрабатывали наши водоблоки внутри и производили их внешне. Оптимальная мощность для этого поколения водоблоков — 60 Вт при температуре воды 30 ° C.

Наши водоблоки продолжали развиваться. Мы заменили медную выпуклую торцевую опорную пластину простой пластиной. Крест на крышке заменили крестиком внутри водоблока. Это позволило нам еще больше снизить стоимость водоблоков без снижения производительности.



2013-2014 гг.

Мы всегда стараемся быть новаторами и прокладывать свой собственный путь. С 2013 года мы постоянно переосмысливали нашу технологию водяного охлаждения, улучшая производительность, работу и стоимость. Эти постоянные инновации позволяют нам идти в ногу с постоянно растущими потребностями наших клиентов в увеличении вычислительной мощности и емкости хранения данных, а также в постоянно увеличивающемся количестве выделяемого тепла.



Водоблоки, созданные в этот период, полностью отличались от предыдущих поколений. Мы заменили сварку затяжкой на винтах, а выпуклые верхние пластины были заменены пластинами со встроенными впускными и выпускными отверстиями для воды.



Прочие факторы

На этом этапе мы начали делать вариации водоблока, например адаптировать их к меньшим форм-факторам GPU:



Здесь вы можете сравнить стандартный водоблок процессора и более компактный водоблок графического процессора:



Мы также разработали несколько специальных конструкций водоблоков, адаптированных к конкретным ограничениям:



Хорошим примером является водоблок, который мы разработали для процессоров высокой плотности IBM Power 8. На следующем снимке вы можете увидеть крышку и опорные плиты этого специального водоблока:



Крышка и опорные пластины водяного блока, используемые в процессорах IBM Power8 высокой плотности

2015 и далее

В предыдущих абзацах описывалась наша технология водоблоков в 2014 году. С тех пор мы прошли долгий путь. Мы использовали новые технологии, такие как 3D-печать, и внесли некоторые фундаментальные изменения в дизайн.

В ближайшие недели мы опубликуем следующие статьи в нашей серии о водяном охлаждении. Они расскажут историю развития наших водоблоков с 2015 года. Мы сосредоточимся на нынешнем поколении и дадим вам краткий обзор будущих улучшений.

Следите за нашей следующей публикацией, чтобы узнать больше о водяном охлаждении OVHcloud!