Sıcak sunuculardan tasarruflara: Girişim, emisyonları %90 oranında azaltıyor

Her online işlemin ardındaki gizli ısı

Facebook'a her tıkladığınızda veya Google'da arama yaptığınızda, dünyanın herhangi bir yerindeki bir veri merkezinde, sıra sıra dizilmiş makinelerin arasında bulunan bir sunucu bir yanıt işliyor. Google'ın dünya çapında tahmini 2 milyon, Amazon'un yaklaşık 450.000 ve Facebook'un 200.000'den fazla sunucusu bulunuyor. Hızla büyüyen bu ekipman yığını, devasa miktarda veriyi işliyor ve bu süreçte muazzam miktarda ısı üretiyor.

Bu veri merkezleri, soğutma için muazzam miktarda enerji tüketir – bazı tahminlere göre, dünyadaki elektriğin yüzde ikisi kadar. Bu, devasa enerji faturaları anlamına gelir – yalnızca Amerika Birleşik Devletleri'nde, veri merkezlerini soğutmak için her yıl 6 milyar ABD doları harcanmaktadır – ve muazzam miktarda karbondioksit emisyonu. Sunucu endüstrisi yılda yaklaşık yüzde 12 büyüdükçe, bu enerji talepleri de artmaya devam edecektir. Buna karşılık, bazı BT şirketleri, bu konumun sağladığı ücretsiz doğal soğutmadan yararlanmak için veri merkezlerini Kuzey Kutup Dairesi'nin üzerine kuruyor.

But a start-up based in Sheffield, UK, has developed an innovative solution that allows servers to be cooled cheaply and efficiently, wherever they are in the world. Iceotope’s innovation is being regarded as one of the most exciting cooling solutions for data centers, and one that could revolutionize the industry. Alfa Laval heat exchangers play a key role in the system.

Sıvı soğutma, oyunun kurallarını değiştiriyor

Iceotope’un çözümü, kendinizi yaktığınızda üzerine üflemek yerine elinizi soğuk suya tutmanızın ardındaki temel mantığa dayanıyor: Yani, suyun havadan daha iyi bir ısı iletkeni olması. Aslında su, havaya göre 1.850 kat daha etkili bir soğutma aracıdır.

Iceotope'un kurucusu ve CEO'su Peter Hopton, “Yapmaya çalıştığımız şey, veri merkezindeki israfı ortadan kaldırmak,” diyor. “İsrafı tek bir şey olarak görmüyoruz. Bunu, gerçekten gerekli olmayan israflı altyapı ve israflı güç tüketimi olarak görüyoruz. Veri merkezini yeniden düşünmek ve sıvı soğutma teknolojilerini kullanarak israfı ortadan kaldırmak misyonumuzdur.”

Mevcut durumda, veri merkezi sunucuları, sıcak bileşenlerin üzerine üflenen soğuk hava ile soğutuluyor. Ancak bu gürültülü ve verimsiz bir yöntemdir ve sıvı soğutma ile ortadan kaldırılabilecek çok sayıda ekipman gerektirir. Hopton, “Genellikle bir veri merkezinde toplam güç tüketiminin yarısı fanlar, klima ve hava işleme sistemlerinden kaynaklanır ve bu israf anlamına gelir” diyor.

Üç aşamalı bir çözüm

Iceotope’un teknolojisi, sunucuların içindeki fan ihtiyacını büyük ölçüde ortadan kaldırıyor. Hopton, “Bunların yerini doğal konveksiyonla çalışan bir sistem alıyor” diyor. “Bilgisayar odası hava soğutucularını (CRAC), kompresörleri ve ısı pompalarını ortadan kaldırıyoruz. Elimizde kalan tek şey, soğutma sıvısını harici radyatörlere dağıtan sirkülasyon pompaları. Ve bu, tipik bir soğutma sisteminin tükettiği gücün yüzde 97'sini ortadan kaldırıyor.”

Iceotope'un çözümü üç soğutma aşamasından oluşuyor:

1. İlk aşamada, sunucularda 3M Novec Engineered Fluid adlı özel bir ultra konveksiyonlu sıvı, ısıyı sudan neredeyse 20 kat daha hızlı taşıyor. Anakart bıçağının tamamen daldırıldığı bu olağanüstü sıvı, su gibi elektrik iletmez, ancak elektronik parçalardan ısıyı uzaklaştırır. Elektronik parçalar, sıvıdan başka hiçbir şekilde etkilenmez. Aslında, akıllı telefonunuzu bu sıvının bulunduğu bir kaba atsanız bile, telefonunuz mükemmel şekilde çalışmaya devam eder.
2. Bir sonraki aşamada, sıvı tarafından sunuculardan alınan ısı, kabin içinde bulunan Alfa Laval ısı eşanjörleri tarafından kabin içinde dolaştırılır.
3. Üçüncü aşamada, ısı eşanjörleri ısıyı ikincil döngüden, binadan ısıyı dışarı taşıyan üçüncü ve son su döngüsüne aktarır. Sistem ayrıca ısıyı yakalayarak, binanın ısıtılması gibi yeniden kullanım amaçları için sıcak su şeklinde sağlar.

Her sunucu kabininde iki adet Alfa Laval ısı eşanjörü bulunmaktadır. Hopton, “Bunlar kabinimizi binadan ayırır; bu da kabinde bir arıza olması durumunda bunun sadece o kabini etkilediği, binadaki diğer kabinleri etkilemediği anlamına gelir” diyor. “Böyle bir sistemde, ölçeklenebilirlik için bu düzeyde bir ayrıştırma olması gerekir. Binlerce dolabınız varsa, bir noktada arızalı bir dolabın olma olasılığı artar ve arızanın tüm binada sorun yaratmak yerine tek bir dolapta kalmasını istersiniz.”

İki kat enerji tasarrufu ve küresel pazar potansiyeli

Iceotope’un sunucu sistemi, geleneksel hava veya su soğutma sistemlerine kıyasla veri merkezi soğutma maliyetlerini genellikle yüzde 97’ye kadar, sunucu güç tüketimini yüzde 25’e kadar (çünkü fan ve hareketli parça bulunmadığından) ve genel ICT altyapı maliyetlerini yüzde 50’ye kadar azaltır. Sistem 50 dereceye kadar su üretir ve bu ısı yeniden kullanılabilir. Böylece enerji ve karbon tasarrufu iki katına çıkar. Sistem, gürültülü geleneksel hava soğutma çözümlerinin aksine sessiz çalıştığı için, sunucular ve süper bilgisayarlar laboratuvarlar gibi insanlarla birlikte çalışabilir.

Dolayısıyla bu yeni nesil sıvı soğutmalı teknoloji, veri merkezi sektöründeki büyük oyuncuların tesislerini soğuk iklimlerde kurmak zorunda kalmayacakları anlamına gelir. Hopton, “Kuzey Kutup Dairesi’nde, İspanya’nın güney kıyısında veya Afrika’nın herhangi bir yerinde faaliyet gösteriyor olmanızın pek bir önemi kalmıyor” diyor. “Iceotope çözümüyle, ortam koşulları hakkında endişelenmek yerine, bağlantı ve güç gibi diğer kriterler açısından daha uygun konumlara veri merkezlerinizi kurabilirsiniz. Bu ürünün potansiyel pazar değeri milyarlarca dolara ulaşıyor.”