Slyšíte kontejnerové datové centrum a mysl přeskočí k těm lesklým snímkům dodavatele – plug-and-play, drop-kamkoli, to nejlepší v agilním, zeleném IT. Vzhledem k tomu, že jsem tyto jednotky nasazoval a dovybavoval více než deset let, mohu vám říci, že realita je mnohem horší a otázka udržitelnosti není jednoduchá ano nebo ne. Je to bilance kompromisů, často diktovaná brutální fyzikou termodynamiky v ocelové krabici, nikoli marketingovými sliby.
Půvab a bezprostřední realita
Rozteč je přesvědčivá, zejména pro edge computing nebo dočasnou kapacitu. Získáte prefabrikovaný, standardizovaný kontejnerová serverová místnost odesláno na místo. Slibuje rychlé nasazení, které často plní. Viděl jsem, že 40stopá jednotka přejde z dodávky do provozu živého provozu za méně než tři týdny, kde by stavba z cihel a malty byla stále ve fázi povolování. Tato rychlost sama o sobě má úhel udržitelnosti: méně zdlouhavá stavba na místě, méně nájezdů nákladních vozidel v průběhu času.
Ale vkročte dovnitř jednoho letního dne, řekněme, v logistickém parku mimo Šanghaj. Prvním hitem je akustický – neúprosný řev vysokostatických ventilátorů, kteří se snaží protlačit vzduch přes hustě zaplněné stojany. Poté tepelná stratifikace. Navzdory nejlepším modelům CFD najdete horká místa. Vybavili jsme je desítkami senzorů a rozdíl mezi chladnou uličkou a horní částí zadních dveří mohl být zarážející, někdy 15 °C nebo více. Tato neefektivita se přímo promítá do plížení účinnosti využití energie (PUE). Teoretická hodnota PUE 1,1 se v praxi často zvětšuje na 1,3 nebo vyšší, protože chladicí systém je neustále v panickém režimu a tyto horké body příliš kompenzuje.
Zde se guma setkává s udržitelností. Superúčinný čip není k ničemu, pokud plýtváte o 30 % více energie jen proto, abyste jej neškrtili. The trend udržitelných technologií štítek závisí výhradně na provozní účinnosti, nejen na recyklovatelné oceli kontejneru. Strávil jsem nespočet hodin s termovizními kamerami a nastavitelnými zaslepovacími deskami, upravoval jsem proudění vzduchu a v podstatě ladil nádobu jako motor po dodávce. To je v brožuře málokdy.
Chladící hlavolam a praktický partner
Toto je hlavní výzva. Tradiční strategie chlazení místností se zvýšenou podlahou často v kontejneru selhávají. Hustota je příliš vysoká, objem příliš malý. Potřebujete agresivní, cílené chlazení. Viděl jsem všechny druhy nastavení: řadové chladiče, horní chlazené vodní systémy, dokonce i dodatečné úpravy přímého kapalinového chlazení, které se změnily v instalatérskou noční můru.
U mnoha našich nasazení v Asii, zejména tam, kde je okolní vlhkost vražedná, jsme se silně opřeli o specializované průmyslové chladicí jednotky. Jsou vyrobeny tak, aby zvládaly vibrace, stálé zatížení a korozi z potenciálního venkovního umístění. Je to jiné zvíře než komerční přesný AC. Zde záleží na spolupráci se správným výrobcem. Pro několik projektů jsme získali kritickou chladicí infrastrukturu Shanghai Shenglin M&E Technology Co., Ltd. Jejich přístup si můžete ověřit na https://www.shenglincoolers.com. Nejsou prodejcem kontejnerů, ale a přední výrobce v oboru chlazení. To zaměření je klíčové. Použili jsme jejich vysokokapacitní jednotky s proměnlivou rychlostí, protože chápaly tepelné šoky, které zažívá serverová místnost s kontejnery – například rychlý nárůst výpočetní náročnosti. Jejich technický tým hovořil naším jazykem odvodu latentního tepla a nastavení kompresoru, nikoli pouze specifikacemi na listu. Tato spolupráce byla zásadní pro přechod od tepelně nestabilního boxu ke spolehlivému.
Z toho plyne ponaučení, že kontejner je jen skořápka. Udržitelnost celého systému závisí na účinnosti a životnosti jeho útrob – chladicího zařízení, UPS, rozvodů energie. Jejich získávání od průmyslových specialistů, spíše než od generických prodejců datových center, často přináší robustnější a energeticky účinnější řešení. Selhání kompresoru ve vzdáleně umístěném kontejneru je katastrofou udržitelnosti a provozu, nejen řádkovou položkou OPEX.
Životní cyklus a mýtus na jedno použití
Hlavní mylnou představou je, že jsou jednorázové nebo snadno přemístitelné. Jistě, jsou pohyblivé. Ale přemístění plně obsazeného kontejnerového datového centra zprovozněného je velkým úkolem. Netaháte jen krabici; pohybujete živým ekosystémem. Namáhání kabeláže, potrubí a dokonce i serverových držáků při zvedání a přepravě může být značné. Dohlížel jsem na přemístění, kde jsme měli 5% poruchovost hardwaru po přesunu, to vše kvůli mikrovibracím a otřesům.
Skutečné uvažování o udržitelnosti tedy musí zahrnovat celý jeho životní cyklus. Je navržen pro snadnou výměnu komponent? Jsou chladicí spirály přístupné pro čištění? Je ocel ošetřena pro dlouhodobé venkovní vystavení bez neustálého přelakování? Pro jeden projekt jsme specifikovali ocel Corten a přijali vzhled rezavě-patina pro její odolnost. Skutečná udržitelnost znamená dlouhou životnost a udržovatelnost. Pokud po pěti letech vytrháváte celý chladicí systém, protože je zkorodovaný, veškerý počáteční zelený kredit je vymazán.
Tady se trendová část otřese. Pokud je to jen levná, rychle sestavená krabice s běžnými součástmi, které nejsou určeny pro průmyslový provoz 24/7/365, není to udržitelné. Je to zkratka kapitálových nákladů se skrytými provozními a ekologickými náklady. Trend by měl směřovat k upraveným kontejnerovým modulům, nikoli pouze předělaným přepravním kontejnerům se servery.
Případ v bodě: Hybridní přístup
Náš nejúspěšnější projekt z hlediska výkonu i udržitelnosti (měřeno celkovou kWh na výpočetní cyklus za 4 roky) nebyl čistě kontejnerovou hrou. Byl to hybrid. Použili jsme a kontejnerová serverová místnost jako modulární výpočetní modul s vysokou hustotou, ale byl připojen k centrálnímu, vysoce účinnému zařízení na chlazenou vodu, které také sloužilo tradiční datové hale. Kontejner zvládal špičkové zatížení a velké pracovní zatížení GPU a těžil z vynikající účinnosti centrálního závodu a redundance N+1. Vlastní chladicí systém kontejneru fungoval především jako těsně spojený výměník tepla a záloha.
Tento model uznal silné a slabé stránky. Kontejner poskytoval rychlost a modularitu; centrální infrastruktura poskytovala efektivitu a odolnost. PUE pro celý komplex zůstal pod 1,25 a efektivní PUE kontejneru, když se vezme v úvahu účinnost centrální elektrárny, byl kolem 1,15. Toto je pragmatická cesta vpřed. Zachází s kontejnerem jako s funkční komponentou v rámci většího, optimalizovaného systému, nikoli s magickým samostatným řešením.
Dozvěděli jsme se to po neúspěchu. Dřívější projekt samostatného kontejneru pro těžební provoz ve Vnitřním Mongolsku viděl, že jeho specializované vzduchem chlazené chladiče se masivně potýkaly s letním pouštním vedrem, kdy stoupaly kondenzační teploty. Účinnost klesla a málem jsme měli tepelnou odstávku. Dovybavili jsme adiabatický systém předchlazení, což pomohlo, ale byla to náplast. Hybridní model byl koncepční opravou.
Takže trend nebo nástroj?
Nazýváme kontejnerová datová centra dekou trend udržitelných technologií je nadhodnocení. Jsou mocným, specifickým nástrojem. Jejich kredit udržitelnosti je podmíněný a získaný, nikoli vlastní. Udržitelnost vychází z: 1) zamezení nadměrnému zastavění trvalého prostoru (ztělesněné úspory uhlíku), 2) umožnění účinnosti specifické pro dané místo (jako je použití venkovního vzduchu v chladném klimatu, pro které mohou být navrženy) a 3) integrace do větší, optimalizované infrastruktury veřejných služeb.
Průmyslové klábosení často postrádá provozní zrnitost. Jde o kvalitu těsnění na dveřích, odolnost proti korozi spirál výparníku, logiku řídicích sekvencí chlazení a provozuschopnost každé součásti. Když specifikujete tyto jednotky, musíte uvažovat jako inženýr zařízení na lodi nebo ropné plošině – prostředí, která jsou drsná, izolovaná a vyžadují spolehlivost.
Je to tedy udržitelné? Může být. Ale pouze v případě, že překročíme vyprávění o kontejneru jako stříbrné kulce. Je to náročný tvarový faktor, který trestá špatné inženýrství a odměňuje hlubokou a praktickou spolupráci mezi IT, strojními a konstrukčními týmy a často i specializovanými partnery, jako jsou Shenglin pro chladicí díl. Trend, pokud nějaký existuje, by měl směřovat k tomuto druhu integrovaného inženýrství s ohledem na životní cyklus, nikoli pouze k samotné krabici. Kontejner je pouze výchozím bodem rozhovoru, nikoli jeho závěrem.
