Dowód koncepcji Exyte łączy trzy możliwości, które rzadko występują w jednym systemie: projekt modułowy, pełną mobilność i wysoką gęstość chłodzenia dwufazowego. To połączenie pozwala na budowę centrum danych z precyzją fabryczną, transport jako w pełni mobilną jednostkę kontenerową oraz wdrożenie niemal wszędzie z wyjątkową wydajnością.
Metody konstrukcji modułowej stają się coraz ważniejsze wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na moc obliczeniową. Chłodzenie dwufazowe dodatkowo zwiększa wydajność, umożliwiając wyższe gęstości obliczeniowe i niezawodną wydajność nawet w wymagających warunkach klimatycznych. Koncepcja ta już udowodniła swoją skuteczność w rygorystycznym teście terenowym w warunkach tropikalnych i jest obecnie dalej udoskonalana w Niemczech.
Metody konstrukcji modułowej stają się coraz ważniejsze wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na moc obliczeniową. Chłodzenie dwufazowe dodatkowo zwiększa wydajność, umożliwiając wyższe gęstości obliczeniowe i niezawodną wydajność nawet w wymagających warunkach klimatycznych. Koncepcja ta już udowodniła swoją skuteczność w rygorystycznym teście terenowym w warunkach tropikalnych i jest obecnie dalej udoskonalana w Niemczech.
Sam Harris, Senior Manager Offsite Manufacturing Data Centers
W miarę rozwoju infrastruktury cyfrowej, przypadki użycia takie jak analityka w czasie rzeczywistym, szkolenie modeli sztucznej inteligencji (AI), edge computing dla pojazdów połączonych oraz szybkie symulacje naukowe wymagają nowej mocy obliczeniowej tak szybko, jak to możliwe. „Modułowe centra danych skracają czas wdrożenia i umożliwiają dodanie mocy obliczeniowej tam, gdzie jest potrzebna” – wyjaśnia Sam Harris, Senior Manager Offsite Manufacturing Data Centers w Exyte. Jednostki mobilne są częścią tego rozwoju, ponieważ dostarczają obliczenia wysokiej wydajności (HPC) w lokalizacjach, gdzie stałe struktury nie mogą zostać ukończone wystarczająco szybko lub w ogóle nie są możliwe.
Jako dowód koncepcji, inżynierowie Exyte opracowali mobilne centrum danych z chłodzeniem zanurzeniowym dwufazowym. „Chociaż dowód koncepcji nie ma na celu bezpośredniego rozwiązania każdego scenariusza, pokazuje zdolność Exyte do projektowania i produkcji w pełni zintegrowanych modułów centrów danych, przeprowadzania pełnej fabrycznej komisyjnej kontroli i wysyłania ich gotowych do wdrożenia” – mówi Harris. Koncepcja łączy kompaktowy układ dwóch kontenerów, który można transportować za pomocą standardowej logistyki, oraz zaawansowany system chłodzenia zanurzeniowego dwufazowego.
„Naszym celem było pokazanie, że obliczenia o wysokiej wydajności mogą być dostarczane w formacie mobilnym i modułowym bez kompromisów w zakresie wydajności lub bezpieczeństwa” – mówi Manfred Engelhard, Dyrektor ds. Technologii w Globalnej Jednostce Biznesowej Centrów Danych firmy Exyte. „Dowód koncepcji potwierdza nasze obliczenia i pokazuje, że jednostka może być wdrożona i uruchomiona w krótkim czasie niemal w dowolnym miejscu na świecie.”
Manfred Engelhard, Dyrektor Zarządzania Technologią Centrów Danych
Modułowa konstrukcja stworzona z myślą o mobilności
Mobilne centrum danych składa się z dwóch przenośnych, standaryzowanych kontenerów, które są ustawione jeden na drugim. Razem są zaprojektowane do obsługi obciążenia IT wynoszącego od 1,5 do 2 megawatów w klimatach nordyckich oraz do 1 megawata w klimatach tropikalnych. 1 MW obciążenia IT oznacza, że energia jest dostępna wyłącznie dla serwerów i innego sprzętu komputerowego. To mniej więcej ilość energii potrzebna do zasilenia około 1 500 przeciętnych gospodarstw domowych z ich typowym zużyciem energii elektrycznej.“To, co czyni to rozwiązanie wyjątkowym, to integracja,” wyjaśnia Engelhard. “Łączymy chłodzenie zanurzeniowe dwufazowe z modułowym, w pełni przenośnym systemem generacji chłodzenia. Według naszej wiedzy, taka kombinacja nie została zbudowana przez nikogo innego w tej formie.”
Co to jest chłodzenie zanurzeniowe dwufazowe?
Chłodzenie zanurzeniowe dwufazowe działa poprzez gotowanie nieprzewodzącego płynu w niskiej temperaturze i ponowne skraplanie pary, tworząc wysoce wydajny pasywny cykl usuwania ciepła.W porównaniu z tradycyjnymi systemami chłodzonymi powietrzem, takie podejście zmniejsza zużycie energii, wspiera wyższe gęstości obliczeniowe i eliminuje potrzebę stosowania skomplikowanego sprzętu do obsługi powietrza. Projekt firmy Exyte unika stosowania chłodziarek dzięki pośredniemu chłodzeniu powietrzem zewnętrznym. Jak dotąd chłodzenie zanurzeniowe dwufazowe nie było dostępne w mobilnych centrach danych.
Exyte integruje cały system bezpośrednio w kontenerze, co skutkuje kompaktowym układem, który zajmuje mniej miejsca na miejscu i jest łatwiejszy do wdrożenia. „Krótko mówiąc, nasza jednostka działa bez chłodziarek, bez wody i z doskonałą efektywnością energetyczną” – mówi Engelhard. Dzięki temu system nadaje się do regionów, gdzie woda jest deficytowa, i unika dodatkowych inwestycji oraz kosztów operacyjnych zwykle związanych z konwencjonalnymi instalacjami chłodniczymi.
Demonstracja wydajności w warunkach tropikalnych
Faza testowa w Singapurze koncentrowała się na walidacji wydajności termicznej systemu w trudnych warunkach środowiskowych. Jednostka zawiera dwa 500-kilowatowe zbiorniki zanurzeniowe wyprodukowane przez niemieckiego partnera, firmę Wieland, oraz moduł chłodzący montowany na dachu, który integruje wymienniki ciepła, pompy, rurociągi i duże cewki chłodzące powietrze w jedną strukturę.Jednostka została przetestowana w terenie w Singapurze przy obciążeniu 1 MW w bezpośrednim nasłonecznieniu o temperaturze 33°C. Osiągnęła efektywność wykorzystania energii (PUE) na poziomie około 1,07, a w chłodniejszych warunkach 27°C około 1,03 – znacznie poniżej typowego ~1,5 PUE mobilnych systemów chłodzonych powietrzem w podobnym klimacie. Te ostatnie zwykle potrzebują ponad 50 procent dodatkowej mocy, ponieważ chłodzenie powietrzem staje się mniej wydajne wraz ze wzrostem temperatury. „Nasze wyniki potwierdzają, że koncepcja chłodzenia działa zgodnie z obliczeniami, nawet w warunkach tropikalnych” – mówi Engelhard.
Przypadki użycia i możliwości
Mobilne centrum danych jest idealne do szybkiego zwiększenia mocy obliczeniowej w lokalizacjach, gdzie stałe obiekty są zbyt wolne, zbyt kosztowne lub fizycznie ograniczone. Jest to szczególnie cenne dla starszych centrów danych, które nie mogą obsługiwać nowoczesnego sprzętu AI/HPC. Umieszczając chłodzoną zanurzeniowo moc HPC obok istniejącego budynku i podłączając ją do sieci IT, klienci mogą uruchamiać nowe obciążenia bez większych modernizacji.Typowe potrzeby krótkoterminowe obejmują tymczasową moc podczas przebudowy, obliczenia badawcze na ograniczone okresy oraz wdrożenia w odległych lub przemysłowych lokalizacjach. Dodatkowe zastosowania obejmują przypadki użycia w rządzie i ochronie cywilnej, na przykład podczas klęsk żywiołowych, oraz operacje medialne na tymczasowych miejscach wydarzeń. Patrząc w przyszłość, mobilne centra danych mogą również wspierać rozproszone obliczenia brzegowe dla systemów autonomicznej jazdy.
Od koncepcji do komercjalizacji
Po pomyślnym zakończeniu dowodu koncepcji, Exyte prowadzi obecnie rozmowy z potencjalnymi klientami, a komercyjna produkcja dowodu koncepcji lub innych modułowych rozwiązań centrów danych jest kolejnym logicznym krokiem.“Zweryfikowaliśmy naszą zdolność do projektowania, budowy i uruchamiania nowoczesnej technologii modułowych centrów danych poprzez naszą globalną sieć produkcji poza miejscem budowy. Obecnie aktywnie współpracujemy z naszymi klientami, aby wprowadzić te rozwiązania do zastosowań komercyjnych,” mówi Harris.
OSM: przekształcanie produkcji poza miejscem budowy w rzeczywiste rezultaty
Produkcja poza miejscem budowy zmienia sposób realizacji złożonych, zaawansowanych technologicznie obiektów. Łącząc wczesne doświadczenie inżynieryjne z rozwiązaniami modułowymi i prefabrykowanymi, Exentec pomaga klientom zmniejszyć ryzyko, poprawić bezpieczeństwo i przyspieszyć harmonogramy. Od centrów danych po inne środowiska o kluczowym znaczeniu, takie podejście pokazuje, jak OSM wykracza poza modne hasło i staje się praktycznym narzędziem szybszej, bardziej przewidywalnej realizacji projektów.
W Exyte inżynieria to nie tylko dostarczanie tego, co jest potrzebne dzisiaj, ale także przygotowanie się na to, co nadejdzie. Obiekty projektowane, inżynierowane i budowane przez Exyte wspierają branże, które rozwijają się szybko i działają na dużą skalę. Nieustannie redefiniujemy granice możliwości. To, co następuje, wykracza poza wizję, aby podjąć kolejne kroki. Staranne planowanie, wiedza techniczna i zdyscyplinowane wykonanie.
W obszarach zaawansowanej produkcji, infrastruktury danych i nauk przyrodniczych Exyte działa tam, gdzie pomysły spotykają się z rzeczywistością. Inżynieria przyszłości oznacza przekształcanie nowych technologii w środowiska, które działają niezawodnie i dostosowują się do zmieniających się wymagań. Chodzi o tworzenie rozwiązań, które są gotowe na to, czego klienci potrzebują teraz, i wystarczająco odporne na to, czego będą potrzebować jutro.
W obszarach zaawansowanej produkcji, infrastruktury danych i nauk przyrodniczych Exyte działa tam, gdzie pomysły spotykają się z rzeczywistością. Inżynieria przyszłości oznacza przekształcanie nowych technologii w środowiska, które działają niezawodnie i dostosowują się do zmieniających się wymagań. Chodzi o tworzenie rozwiązań, które są gotowe na to, czego klienci potrzebują teraz, i wystarczająco odporne na to, czego będą potrzebować jutro.
Podekscytowany budowaniem lepszej przyszłości z nami?
Oferujemy szeroki wybór ekscytujących projektów, w których możesz napędzać postęp i zaznaczyć swoją obecność.