NVIDIA تستخدم مياهًا بدرجة 45 مئوية لتبريد خوادم الذكاء الاصطناعي

 كشفت شركة NVIDIA أن أحدث خوادمها المخصصة للذكاء الاصطناعي تعتمد على نظام تبريد يستخدم مياهًا تصل حرارتها إلى 45 درجة مئوية، أو 113 درجة فهرنهايت، وهي درجة حرارة أعلى من تلك المستخدمة في أحواض المياه الساخنة التي تعمل عادة بين 38 و40 درجة مئوية.

ورغم أن الفكرة قد تبدو غير منطقية، فإن هذه المياه تظل قادرة على تبريد أحدث أجهزة الشركة بفعالية.

تبريد سائل بدرجة حرارة أعلى من أحواض المياه الساخنة

في أنظمة التبريد التقليدية، تعتمد مراكز البيانات على استهلاك كميات كبيرة من الطاقة لتبريد الهواء، ثم دفعه عبر جميع مكونات الخوادم باستخدام مراوح وأنظمة تبريد ميكانيكية.

أما في النظام الجديد، فتسمح حرارة سائل التبريد المرتفعة باستخدام مبردات خارجية جافة للتخلص من الحرارة دون الحاجة إلى أجهزة تبريد ميكانيكية، وهو ما يجعل الطريقة التقليدية أقل كفاءة مقارنة بالنظام الجديد.

النظام الجديد يقلل استهلاك الطاقة والمياه

تعتمد بنية Rubin الخاصة بشركة NVIDIA على التبريد السائل الكامل، دون الحاجة إلى مراوح أو ممرات هواء بارد داخل مراكز البيانات، حيث يدور السائل داخل دائرة مغلقة بهدوء.

ويعد ذلك تطورًا مهمًا، لأن أنظمة التبريد كانت تستهلك تاريخيًا ما يصل إلى 40% من إجمالي الكهرباء المستخدمة في مراكز البيانات.

وتشير تقديرات القطاع إلى أن رفع درجة حرارة أجهزة التبريد بمقدار درجة مئوية واحدة يقلل استهلاك الطاقة الخاصة بالتبريد بنحو 4%.

وفي مركز بيانات بقدرة 50 ميجاوات، يمكن أن يحقق ذلك وفرًا سنويًا في تكاليف الطاقة يصل إلى نحو 4 ملايين دولار.

كما يحقق النظام الجديد وفرًا كبيرًا في استهلاك المياه، إذ تستهلك أنظمة أبراج التبريد التقليدية نحو 2.6 مليون جالون من المياه سنويًا لكل ميجاوات، بينما يمكن أن يخفض نظام التبريد السائل بدرجة 45 مئوية هذا الرقم إلى ما يقارب الصفر.

ويعتمد النظام على دائرة مغلقة لا تستخدم أبراج تبريد أو أنظمة تبخير للمياه، ولا ينتج عنها استهلاك مستمر للمياه، وهو ما ينعكس على خفض التكاليف وتقليل الأثر البيئي.

بنية Rubin تعيد تصميم مراكز البيانات

اعتمد قطاع مراكز البيانات لعقود على فكرة أن انخفاض درجة الحرارة هو الوسيلة الأساسية لحماية الأجهزة.

لكن رقائق السيليكون تعمل بطبيعتها عند درجات حرارة مرتفعة.

وتوضح بيانات NVIDIA أن سائل التبريد يدخل إلى المعالج المبرد بالسائل عند درجة حرارة 45 مئوية، ثم يخرج عند نحو 55 درجة مئوية بعد امتصاص حرارة المعالج، بينما يستمر المعالج في العمل بكامل كفاءته بفضل ألواح التبريد السائل التي تحافظ على درجات التشغيل الآمنة.

كما يسمح هذا التصميم باستخدام المبردات الخارجية الجافة خلال معظم أيام العام دون الحاجة إلى أجهزة تبريد ميكانيكية، مع اختلاف كفاءة النظام حسب الظروف المناخية في كل منطقة.

خوادم أصغر وضوضاء أقل وكفاءة أعلى

يسهم التصميم الجديد أيضًا في تقليل الضوضاء داخل مراكز البيانات، إذ لم تعد هناك حاجة إلى المراوح وأنظمة التبريد التقليدية التي كانت تتطلب استخدام وسائل حماية للسمع داخل بعض المرافق.

ولا يقتصر تأثير بنية Rubin على خفض استهلاك الطاقة والمياه وتقليل الضوضاء، بل تمتد مزاياها إلى تحسين استغلال المساحات، حيث أصبح بالإمكان تثبيت نظام كان يشغل ست وحدات رف في وحدتين فقط.

وترى NVIDIA أن هذا التصميم الجديد يمكن أن يسهم في معالجة عدد من أبرز التحديات التي تواجه مراكز البيانات، مثل ارتفاع استهلاك الطاقة والمياه، والضوضاء، والمساحات المطلوبة، رغم أن هذه التحسينات ستقتصر على مراكز البيانات الجديدة، ولن تعالج المشكلات الموجودة في المراكز الحالية.