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Microsoft prova il raffreddamento a immersione per i server, come i miner di criptovalute

di pubblicata il , alle 10:41 nel canale Device Microsoft prova il raffreddamento a immersione per i server, come i miner di criptovalute

Microsoft sta iniziando a immergere i suoi server nel liquido per migliorarne le prestazioni e l'efficienza. Questo sistema di raffreddamento non è del tutto nuovo, ma l'azienda afferma di essere "il primo provider cloud ad applicarlo in un ambiente di produzione".

 

Microsoft sta sperimentando il raffreddamento a immersione per far operare al meglio i suoi server. In un lungo e interessante articolo, la casa di Redmond ha parlato dei vantaggi nell'usare il raffreddamento a immersione e le sfide che vive quotidianamente per far funzionare i datacenter in modo efficiente.

Il fluido all'interno di quello che sembra un frigorifero a pozzetto non è acqua, dannosa per i componenti elettronici, ma un liquido innocuo per l'hardware - creato da 3M - pensato per "bollire a 122 gradi Fahrenheit, 90 gradi in meno del punto di ebollizione dell'acqua". Fatta la debita conversione, parliamo di 50 gradi Celsius, una temperatura che l'hardware del server non fatica certo a raggiungere.

"L'effetto di ebollizione", spiega Microsoft, "allontana il calore dai processori. La bassa temperatura di ebollizione consente ai server di operare continuamente alla massima potenza senza il rischio di un guasto dovuto al surriscaldamento". Il vapore che sale dal fluido bollente entra in contatto con un condensatore raffreddato nel coperchio (delle serpentine): questo fa sì che il vapore si raffreddi e torni allo stato liquido, facendo così "piovere" sui server immersi e creando un sistema di raffreddamento a circuito chiuso.

Si parla di raffreddamento a immersione a due fasi e, secondo l'ingegnere Husam Alissa, Microsoft è il primo provider cloud a sperimentare la tecnologia in un ambiente di produzione. L'evoluzione dei sistemi di raffreddamento non è un vezzo, ma una necessità per tutti i player del settore cloud. Il mondo richiede una maggiore potenza di calcolo, ma ci sono alcuni problemi da affrontare: le prestazioni dei chip salgono più lentamente che in passato, mentre la loro richiesta energetica - e di conseguenza il calore dissipato -aumenta. Questo perché i processi produttivi stanno raggiungendo limiti fisici e sta sempre diventando più difficile ridurre la dimensione dei transistor.

"Per soddisfare le esigenze prestazionali, l'industria informatica si è rivolta ad architetture in grado di gestire maggiore energia elettrica. Le CPU sono passate da 150 a oltre 300 watt per chip, ad esempio. Le GPU sono arrivate a oltre 700 watt per chip. Più alta è la potenza elettrica pompata in questi processori, più caldi diventano. L'aumento del calore ha incrementato i requisiti di raffreddamento per evitare il malfunzionamento dei chip".

Il raffreddamento ad aria non è quindi più sufficiente, e l'uso di sistemi di dissipazione basati sull'acqua comporta degli sprechi non in linea con gli obiettivi ambientali: Microsoft sta quindi sperimentando il raffreddamento a immersione, in quanto il calore si trasferisce nei liquidi molto più velocemente che nell'aria. L'idea non è propriamente nuova, tanto che Microsoft riconosce all'industria del mining di criptovalute di aver tracciato la strada.

A Redmond hanno quindi applicato l'idea ai loro sistemi e non solo hanno ravvisato un miglioramento in termini di raffreddamento (e quindi meno guasti), ma anche un calo del consumo energetico per ogni server tra il 5% e il 15%. Così Microsoft ha collaborato con Wiwynn per sviluppare una soluzione di raffreddamento a immersione a due fasi, attualmente operativa nel datacenter di Quincy e utile per gestire diversi scenari di carico, soprattutto picchi improvvisi.

Un migliore raffreddamento potrebbe permettere a Microsoft di rivisitare il progetto dei propri server per ottenere una maggiore densità, e quindi prestazioni superiori in una data area. I test sono in corso e l'azienda continuerà a lavorare per dimostrare l'affidabilità della tecnologia, per poi magari metterla a sistema.

Questo non è l'unico progetto che Microsoft persegue per raffreddare i server in modo efficiente: la mente corre a Project Natick, con il quale l'azienda ha portato i datacenter sul fondo del mare per sfruttare la minor temperatura dell'acqua e l'aria secca (poca umidità e meno ossigeno) per avere server efficienti che si rompono meno. L'azienda sta anche esplorando l'uso di celle di combustibile all'idrogeno invece di generatori diesel come sistemi di backup per i datacenter.

28 Commenti
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Gnubbolo07 Aprile 2021, 11:17 #1
il mainframe immerso nel liquido refrigerante come nel film Rollerball del 1975.
Marko_00107 Aprile 2021, 11:43 #2
"Più alta è la potenza elettrica pompata"?
il termine corretto è assorbita
non ci sono pompe che spingono la corrente nel processore
è proprio il concetto che è sbagliato.

e poi, non era MS che aveva affondato in mare
un silos contenente dei server?
https://edge9.hwupgrade.it/news/dev...soft_92030.html

quello sopra sarà l'evoluzione di quell'esperimento.
più pratico per fare manutenzione
in ambiente più controllato per la temperatura del liquido
e meno corrosivo dell'acqua marina per l'involucro e le guarnizioni
demon7707 Aprile 2021, 11:44 #3
Questa soluzione di 3M non è certo nuova, ero però convinto che il liquido nella vasca venisse fatto circolare in un cicuito esterno con radiatori per raffreddarlo.

Immagino che la vera rottura sia doverci mettere mano.. tiri fuori le schede tutte coperte di slime.. e come le pulisci?
coschizza07 Aprile 2021, 12:09 #4
Originariamente inviato da: demon77
Questa soluzione di 3M non è certo nuova, ero però convinto che il liquido nella vasca venisse fatto circolare in un cicuito esterno con radiatori per raffreddarlo.


la differenza fra i circuiti a liquido appunto che in questa non si raffredda il liquido ma si raffredda il vapore che sale in superfice e si trasforma di nuovo in liquido. Questo rende il sistema ancora piu compatto e sicuro perché è a circuito chiuso, non servono pompe che spostano il liquido perché si sposta da solo.
io78bis07 Aprile 2021, 12:20 #5
@demon77

perchè dovresti pulirle? Immagino comunque che 3M abbia pensato anche a qualche soluzione per rimuovere eventuali residui se effettivamente è necessaria
biffuz07 Aprile 2021, 12:20 #6
Originariamente inviato da: demon77
Immagino che la vera rottura sia doverci mettere mano.. tiri fuori le schede tutte coperte di slime.. e come le pulisci?


Beh se bolle a 50 °C basta un asciugacapelli... a occhio direi che il vero problema qui è che devi spegnere tutto il "rack" (chiamamolo così e aspettare che si raffreddi ogni volta che lo apri.
E non so se il vapore fa bene ai polmoni...

Comunque, prossimamente su LTT.
coschizza07 Aprile 2021, 12:25 #7
Originariamente inviato da: biffuz
Beh se bolle a 50 °C basta un asciugacapelli... a occhio direi che il vero problema qui è che devi spegnere tutto il "rack" (chiamamolo così e aspettare che si raffreddi ogni volta che lo apri.
E non so se il vapore fa bene ai polmoni...

Comunque, prossimamente su LTT.


nel video della presentazione il sistema è aperto mentre bolle e cambiano le schede
demon7707 Aprile 2021, 12:31 #8
Originariamente inviato da: biffuz
Beh se bolle a 50 °C basta un asciugacapelli... a occhio direi che il vero problema qui è che devi spegnere tutto il "rack" (chiamamolo così e aspettare che si raffreddi ogni volta che lo apri.
E non so se il vapore fa bene ai polmoni...

Comunque, prossimamente su LTT.


Bolle a 50 gradi nel punto più caldo (tipo la CPU) ma la temperatura media del liquido nella vasca sarà sui 40.
Quindi non devi spegnere nulla, le mani puoi infilarcele senza problemi.
nickname8807 Aprile 2021, 13:52 #9
Ottimo ma non è meglio proseguire con lo sviluppo dei datacenters immersi ?
coschizza07 Aprile 2021, 14:04 #10
Originariamente inviato da: nickname88
Ottimo ma non è meglio proseguire con lo sviluppo dei datacenters immersi ?


sono 2 cose diverse e stanno sviluppando entrambe, comunque nei loro datacenter immersi i sistemi li devi raffreddare in qualche modo e questo sembra molto robusto perche non richiede manutenzione e non si può bloccare per un guasto meccanico

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