När datacenterjätten Equinix testade vätskekylning av typen tvåfas blev resultat minst sagt spännande.
Det handlar inte bara om att förbättra kylning av hårdvara och att effektivisera användningen av energi i datacenter.
Det finns en potential för att servrarna i datacenter kan bli värdefulla energikällor.
Det borde stå klart för alla att energiförbrukningen i världen behöver effektiviseras. I takt med ökande klimatförändringar får många branscher klä skott för de utsläpp som blir följden av hög energianvändning. Datacenterbranschen är en sådan.
Det kanske går att se en framtid med till exempel minskat flygande, men det är nog ingen som tror att behovet av servrar, och därmed av stora datacenter, kommer att minska. Chat GPT och andra AI-lösningar behöver energi. Massor av energi.
Det här inser man hos den globala datacenterjätten Equinix. Det är bakgrunden till tester med att använda vätskekylning av typen tvåfas i företagets datacenter i New York. Det finns flera aspekter med de här testerna.
Krävs mer kylning
Till att börja med behöver kylningen effektiviseras i största allmänhet. Servrarna blir allt kraftfullare och därmed varmare. Traditionell luftkylning med fläktar kommer inte att räcka till. Från att ha varit ett alternativ för de mest kraftfulla servrarna för så kallade HPC-lösningar (high performance computing) kommer den mer effektiva vätskekylningen att bli allt vanligare även för ”genomsnittliga” datacenter.
Vätskekylning vinner mark utan att hänsyn tas till energieffektivitet. Den behövs helt enkelt för att tämja allt varmare servrar. Det finns flera anledningar till att vätskekylning är mer effektiv än luftkylning. Ett exempel är möjligheten att leda kylvätska direkt på servrarnas processorer,vilket är en effektiv lösning ur kylningssynpunkt. Det kanske låter som science fiction, men är en realitet.
Eftersom vätskekylning av typen tvåfas är en relativt ny lösning saknas det ofta kunskap om hur lösningarna ska installeras och användas i praktiken. Det var något man upptäckte hos Equinix. Installationsprocessen för testerna beskrivs som ”lärorika”. Men testerna hos Equinix visar att det är fullt möjligt att använda vätskekylning av typen tvåfas i datacenter.
Överskottsenergi
En insikt av testerna är att det bör gå att använda den värme som avförs från hårdvara, till exempel för uppvärmning av bostäder. Det är något som Equinix redan gör i Helsingfors.
För att den typen av lösningar ska bli praktiskt användbara i stor skala krävs det att lösningar för infrastruktur tas fram. Ett exempel är att bygga ut lokala, så kallade värmenätverk. Det innebär att bostäder ansluts till datacenter, i syfte att använda värmen som avförs från datacenter för uppvärmning. För att lyckas med det krävs med all sannolikhet insatser från det offentliga och även från fastighetsföretag.
En annan aspekt är att de mätetal för energieffektivitet i datacenter som används i dag inte anses rättvisande vad gäller vätskekylning. Det mest populära mätetalet är PUE (power usage effectivenes) som visar den totala mängden energi ett datacenter förbrukar dividerat med mängden energi som används för IT-utrustning. Ju lägre PUE-värde, desto mer energieffektivt, med andra ord.
Serverfläktar för luftkylning räknas som IT-utrustning. Om vätskekylning används försvinner en stor del av behovet av fläktar. Det innebär ett högre, alltså sämre, PUE-värde trots att den totala energiförbrukningen minskar. Det verkar vara sämre, trots att det är bättre.
Ett relativt nytt mätetal som heter TUE (total usage efficiency) syftar till att åtgärda problemen med PUE. Om TUE används får den högre energieffektivitet som fås med vätskekylning, även som ett komplement till luftkylning, en positiv påverkan på mätvärdet. Den här diskussionen om PUE och TUE kanske verkar akademisk. Poängen är att det blir enklare att argumentera för en mer effektiv metod att använda energi om det kan bevisas med etablerade mätmetoder.
Ett smart val
Kontentan av hela diskussionen om kylning i datacenter kan enligt många sammanfattas så här:
- Vätskekylning kommer att vinna mark i datacenter på luftkylnings bekostnad eftersom det är en mer effektiv kylningsmetod som krävs när det behovet av mer kraftfulla servrar ökar. Snabbare servrar blir helt enkelt varmare än långsamma.
- Vätskekylning av tvåfastypen har potential för att använda avförd värme som en energikälla, till exempel för uppvärmning av bostäder. Det ger en ökad total energieffektivitet, men kräver lösningar för infrastruktur.
- Mätetal för energieffektivitet i datacenter som används i dag kritiseras för att missgynna vätskekylning. Med mer rättvisande mätetal skulle kanske övergången från luftkylning till mer energieffektiv vätskekylning gå snabbare.
Mycket utveckling återstår liksom ett behov av att skaffa praktiska erfarenheter för att vätskekylning i datacenter ska nå sin fulla potential. Både som en effektiv lösning för kylning och som en mer energieffektiv lösning.
