Интеллектуальный выбор компонентов может помочь создать более эффективную архитектуру центров обработки данных (ЦОД), которая сэкономит деньги и ресурсы

Огромное количество энергии, потребляемой центрами обработки данных, представляет собой растущие риски для бизнеса, безопасности и окружающей среды. Предпандемические оценки предполагали, что к 2025 году центры обработки данных будут потреблять около 20% мировой энергии. Но эта цифра, безусловно, потребует пересмотра в свете массового переноса социальной, трудовой и образовательной деятельности в онлайн-пространство, а также более широкого использования криптовалюты, внедрения ресурсоёмких технологий 5G и сжатые сроки по автоматизации человеческого труда в постпандемическую эпоху.

Энергопотребление в центрах обработки данных сосредоточено в двух основных областях: энергия, используемая для выполнения вычислительных операций, и энергия, используемая для уменьшения тепла, выделяемого стойками, серверами и другим электронным оборудованием. Снижение энергопотребления этих объектов зависит от комбинации разных стратегий. Компании размещают свои ЦОДы в более прохладном климате, устанавливают системы водяного охлаждения, которые направляют охлажденную воду по всему зданию, планируют рабочие нагрузки в соответствии с пиковым уровнем доступности возобновляемых источников энергии, а также проектируют или обновляют архитектуры центров обработки данных для использования в аппаратных решениях.

Гипермасштабируемые центры обработки данных, которые максимизируют эффективность оборудования для снижения энергопотребления и эксплуатационных расходов, могут стать ключом к обеспечению устойчивого развития вычислительной техники в будущем. Производство электронных компонентов определяет материалы, конструкции и стратегии проектирования, которые можно использовать для дальнейшего снижения энергопотребления при вычислительных операциях.

Open Compute Project - это одна из отраслевых инициатив, направленных на определение наиболее эффективных аппаратных стратегий для центров обработки данных. Выбор каждого компонента и устройства для достижения максимальной механической производительности и теплового КПД напрямую влияет на потребление энергии. Каждый компонент имеет значение, включая и соединители.

Мы поговорили с Натешем Каннаном, менеджером по продуктовым линейкам силовых и гибридных соединителей Positronic, о том, как выбор соединителя может повлиять на энергопотребление центра обработки данных.

Какую роль играют соединители в снижении энергопотребления в центрах обработки данных?

Соединители являются неотъемлемой частью системы питания любого центра обработки данных. При выборе соединителя для ЦОД следует учитывать несколько ключевых факторов. В целом, мощность, определяемая как высокая мощность, низкая мощность, мощность переменного / постоянного тока может регулироваться путем выбора высококачественных соединителей, рассчитанных на заданную величину потребляемой мощности. Размер соединителя зависит от передаваемой мощности, величина тока зависит от роста температуры окружающей среды и что наиболее важно, энергоэффективность отдельного слота следует оценивать для каждого нового центра обработки данных.

Какую потенциальную экономию и сокращения потребляемой энергии можно достичь с помощью одного соединителя?

Есть несколько способов добиться экономии, выбрав «правильные» соединители. Один из способов - уменьшить количество соединителей на стойку. Иногда мы делаем это, комбинируя питание и сигнал в одном разъеме. Другой - выбрать соединитель, который может обеспечить максимальную производительность с максимальной эффективностью. Выбрать «правильный» соединитель непросто, поскольку дешёвые соединители обычно неэффективны. При выборе дешевого соединителя всегда есть опасность: он снижает стоимость на входе, но в конечном итоге дешевые соединители потребляют больше энергии. Это потребление энергии и связанные с ним повышенные затраты на охлаждение обойдутся в несколько раз дороже самого соединителя в течение срока его службы.

Сколько соединителей используется в классическом центре обработки данных?

В каждой стойке может быть около 50 соединителей, а типичный центр обработки данных может содержать от 50 000 до 80 000 серверов.

Соединители Positronic серии Scorpion представляют собой универсальные модульные соединители с силовыми и сигнальными контактами, стандартной высотой профиля 14,60 мм и системой фиксации

Насколько быстро окупаются затраты на модернизацию разъемов в существующем центре с точки зрения экономии затрат на электроэнергию?

Учитывая огромное количество используемых соединителей, стоимость обновления всех соединителей в центре обработки данных является большой проблемой. Прежде чем это сделать, мы должны рассмотреть все аспекты. Это невозможно сделать сразу, поскольку привело бы к отключению серверов и снижению работоспособности центра обработки данных. Однако при правильном планировании и реализации систему можно успешно модернизировать. На мой взгляд, эффект заметен не сразу, но постепенно и неуклонно изменения будут приносить пользу. Мы можем легко вычислить: сокращение затрат на стойку, умноженное на количество стоек в центре обработки данных, равняется общему снижению затрат. Умножьте это на определенный период времени, и это может дать огромную экономию.

Какие новые решения в конструкции соединителей сделали модернизацию целесообразной?

Например, использование передовых материалов с высокой проводимостью для изготовления контактов обеспечивает повышенную энергоэффективность передачи тока. Другой ключевой характеристикой современных соединителей является начальное контактное сопротивление их контактов. Чем ниже это значение, тем выше эффективность.

Новый модульный соединитель Positronic Scorpion SP8 предлагает множество вариантов монтажа, допускает смещение до 4,20 мм и 5° для обеспечения сопряжения «вслепую» и может помочь снизить потребление энергии.

Какие аспекты следует учитывать проектировщикам новых центров обработки данных при выборе соединителей?

Соединители могут быть дорогими с точки зрения затрат на стойку, но экономическое обоснование использования более совершенных соединителей может быть обеспечено данными испытаний, предоставленных производителями соединителей. Умные инженеры выбирают наиболее эффективный соединитель для своей конструкции. Экономия эксплуатационных расходов компенсирует более высокие первоначальные затраты на определение эффективных и высококачественных соединителей.

Конечная эффективность работы центра обработки данных не может быть измерена только по затратам. При проектировании эффективного центра необходимо учитывать соображения, выходящие далеко за рамки затрат, особенно в связи с тем, что количество таких центров увеличивается по всей планете. Мы должны интересоваться, как наш центр обработки данных влияет на окружающую среду. Мы должны смотреть на более экологичные и ответственные архитектуры. Использование эффективного соединителя для экономии средств только часть. В более широком плане значение имеет влияние электронных компонентов в создание более надёжных технологий.