
تزداد أهمية طرق البناء المعيارية مع تسارع الطلب على قدرة الحوسبة. يزيد التبريد بالغمر ثنائي الطور من الكفاءة من خلال تمكين كثافات الحوسبة العالية والأداء الموثوق حتى في المناخات الصعبة. وقد أثبت المفهوم بالفعل نفسه في اختبار ميداني صارم تحت ظروف استوائية ويتم تحسينه حاليًا بشكل أكبر في ألمانيا.

سام هاريس، مدير أول تصنيع مراكز البيانات خارج الموقع
مع توسع البنية التحتية الرقمية، تتطلب حالات الاستخدام مثل التحليلات الفورية، تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي (AI)، الحوسبة الطرفية للمركبات المتصلة، والمحاكاة العلمية السريعة قوة حوسبة جديدة بأسرع وقت ممكن. "مراكز البيانات المعيارية تقصر جداول النشر وتمكن من إضافة قدرة الحوسبة أينما كانت مطلوبة"، يوضح سام هاريس، مدير أول تصنيع مراكز البيانات خارج الموقع في شركة Exyte. الوحدات المتنقلة هي جزء من هذا التطور لأنها توفر الحوسبة عالية الأداء (HPC) إلى المواقع التي لا يمكن فيها إكمال الهياكل الدائمة بسرعة كافية أو لا تكون ممكنة على الإطلاق.
كإثبات للمفهوم، قام مهندسو Exyte بتطوير مركز بيانات متنقل مع تبريد بالغمر ثنائي الطور. "بينما لا يهدف إثبات المفهوم إلى معالجة كل سيناريو مباشرة، فإنه يظهر قدرة Exyte على تصميم وتصنيع وحدات مراكز بيانات متكاملة بالكامل، وإكمال التكليف في المصنع، وشحنها جاهزة للنشر"، يقول هاريس. يجمع المفهوم بين تصميم مضغوط مكون من حاويتين يمكن نقله باستخدام الخدمات اللوجستية القياسية ونظام تبريد بالغمر ثنائي الطور متقدم.

مانفريد إنجلارد، مدير إدارة التكنولوجيا لمراكز البيانات
تصميم معياري مصمم للتنقل
يتكون مركز البيانات المحمول من حاويتين قياسيتين قابلتين للنقل مكدستين فوق بعضهما البعض. معًا، تم تصميمهما لتحمل حمولة تقنية تصل إلى 1.5 إلى 2 ميجاواط في المناخات الشمالية، وما يصل إلى 1 ميجاواط في المناخات الاستوائية. يعني 1 ميجاواط من الحمولة التقنية أن الطاقة متاحة فقط للخوادم وغيرها من أجهزة الحوسبة. هذه تقريبًا هي الطاقة اللازمة لتزويد حوالي 1,500 منزل متوسط بكل استخداماتهم الكهربائية النموذجية.“ما يجعل هذا الحل فريدًا هو التكامل،” يوضح إنجلارد. “نحن نجمع بين التبريد بالغمر ثنائي الطور ونظام توليد التبريد المعياري والقابل للنقل بالكامل. على حد علمنا، لم يتم بناء هذا الجمع من قبل أي شخص آخر في هذا الشكل.”
ما هو التبريد بالغمر ذو المرحلتين؟
يعمل التبريد بالغمر ذو المرحلتين عن طريق غليان سائل غير موصل عند درجة حرارة منخفضة وإعادة تكثيف البخار، مما يخلق دورة إزالة حرارة سلبية عالية الكفاءة.مقارنةً بأنظمة التبريد التقليدية بالهواء، يقلل هذا النهج من استخدام الطاقة، ويدعم كثافات الحوسبة العالية، ويزيل الحاجة إلى معدات معالجة الهواء المعقدة. تصميم Exyte يتجنب المبردات من خلال التبريد غير المباشر بالهواء الحر. حتى الآن، لم يكن التبريد بالغمر ذو المرحلتين متاحًا في مراكز البيانات المتنقلة.
تدمج Exyte النظام بالكامل مباشرةً في الحاوية، مما ينتج عنه إعداد مضغوط يحتاج إلى مساحة أقل في الموقع ويكون أسهل في النشر. يقول إنجلارد: "بإيجاز، تعمل وحدتنا بدون مبردات، وخالية من المياه، وبكفاءة طاقة ممتازة". يجعل هذا النظام مناسبًا للمناطق التي تعاني من ندرة المياه ويتجنب الاستثمار الإضافي وتكاليف التشغيل المرتبطة عادةً بتركيبات المبردات التقليدية.
عرض الأداء في الظروف الاستوائية
ركزت مرحلة الاختبار في سنغافورة على التحقق من الأداء الحراري للنظام في ظل ظروف بيئية صعبة. تتضمن الوحدة خزانين غمر بقدرة 500 كيلوواط، تم تصنيعهما بواسطة الشريك الألماني Wieland، ووحدة تبريد مثبتة على السقف تدمج المبادلات الحرارية، والمضخات، والأنابيب، وملفات تبريد الهواء الكبيرة في هيكل واحد.تم اختبار الوحدة ميدانيًا في سنغافورة بتحميل 1 ميجاواط في ضوء الشمس المباشر بدرجة حرارة 33°C. حققت فعالية استخدام الطاقة (PUE) حوالي 1.07، وفي ظروف أكثر برودة بدرجة حرارة 27°C حوالي 1.03 – أقل بكثير من فعالية استخدام الطاقة النموذجية ~1.5 لأنظمة التبريد بالهواء المتنقلة في مناخات مشابهة. هذه الأنظمة تحتاج عادةً إلى أكثر من 50 بالمائة من الطاقة الإضافية، لأن التبريد بالهواء يصبح أقل كفاءة مع ارتفاع درجات الحرارة. يقول إنجلارد: "تؤكد نتائجنا أن مفهوم التبريد يعمل كما هو محسوب، حتى في الظروف الاستوائية".
حالات الاستخدام والفرص
يعد مركز البيانات المتنقل مثاليًا لإضافة سعة حوسبة بسرعة في المواقع التي تكون فيها المنشآت الدائمة بطيئة جدًا أو مكلفة جدًا أو مقيدة ماديًا. يجعل هذا الأمر ذا قيمة خاصة لمراكز البيانات القديمة التي لا يمكنها استضافة أجهزة AI/HPC الحديثة. من خلال وضع سعة HPC المبردة بالغمر بجانب المبنى الحالي وربطها بشبكة تكنولوجيا المعلومات، يمكن للعملاء تشغيل أعباء العمل الجديدة دون تعديلات كبيرة.تشمل الاحتياجات قصيرة الأجل النموذجية السعة المؤقتة أثناء عمليات إعادة البناء، والحوسبة البحثية لفترات محدودة، والنشر في المواقع النائية أو الصناعية. تشمل التطبيقات الإضافية استخدامات الحكومة والحماية المدنية، على سبيل المثال أثناء الكوارث الطبيعية، وعمليات الوسائط في مواقع الأحداث المؤقتة. بالنظر إلى المستقبل، قد تدعم مراكز البيانات المتنقلة أيضًا الحوسبة الطرفية الموزعة لأنظمة القيادة الذاتية.
من الفكرة إلى التسويق التجاري
مع اكتمال إثبات المفهوم بنجاح، تجري Exyte الآن مناقشات مع العملاء المحتملين، مع الإنتاج التجاري لإثبات المفهوم أو حلول مراكز البيانات المعيارية الأخرى كخطوة منطقية تالية.“لقد قمنا بتأكيد قدرتنا على تصميم وبناء وتشغيل تقنية مراكز البيانات المعيارية المتطورة من خلال شبكة التصنيع الخارجية العالمية لدينا. نحن الآن نتعاون بنشاط مع عملائنا لتطبيق هذه الحلول تجاريًا”، يقول هاريس.

التصنيع خارج الموقع: تحويل التصنيع خارج الموقع إلى نتائج واقعية
التصنيع خارج الموقع يعيد تشكيل كيفية تسليم المنشآت المعقدة عالية التقنية. من خلال الجمع بين الخبرة الهندسية المبكرة والحلول المعيارية والمسبقة الصنع، تساعد Exentec العملاء على تقليل المخاطر، تحسين السلامة، وتسريع الجداول الزمنية. من مراكز البيانات إلى البيئات الحرجة الأخرى، يوضح هذا النهج كيف يتحول التصنيع خارج الموقع من مجرد كلمة رنانة إلى أداة عملية لتسليم المشاريع بشكل أسرع وأكثر قابلية للتنبؤ.

عبر التصنيع عالي التقنية، البنية التحتية للبيانات وعلوم الحياة، تعمل Exyte عند النقطة التي تلتقي فيها الأفكار بالواقع. هندسة المستقبل تعني ترجمة التقنيات الناشئة إلى بيئات تعمل بشكل موثوق وتتكيف مع المتطلبات المتغيرة. يتعلق الأمر بإنشاء حلول جاهزة لما يحتاجه العملاء الآن، وقوية بما يكفي لما سيحتاجونه غدًا.
