Ακούτε το κέντρο δεδομένων κοντέινερ και το μυαλό μεταπηδά σε αυτές τις γυαλιστερές διαφάνειες προμηθευτών – plug-and-play, απόθεση οπουδήποτε, το απόλυτο ευέλικτο, πράσινο IT. Έχοντας αναπτύξει και εξοπλίσει αυτές τις μονάδες στο έδαφος για το μεγαλύτερο μέρος μιας δεκαετίας, μπορώ να σας πω ότι η πραγματικότητα είναι πολύ πιο μπερδεμένη και το ζήτημα της βιωσιμότητας δεν είναι ένα απλό ναι ή όχι. Είναι ένας ισολογισμός αντισταθμίσεων, που συχνά υπαγορεύεται από τη βάναυση φυσική της θερμοδυναμικής σε ένα χαλύβδινο κουτί, όχι από υποσχέσεις μάρκετινγκ.
Η γοητεία και η άμεση πραγματικότητα
Το βήμα είναι συναρπαστικό, ειδικά για υπολογιστές αιχμής ή προσωρινή χωρητικότητα. Παίρνετε ένα προκατασκευασμένο, τυποποιημένο δωμάτιο διακομιστή κοντέινερ αποστέλλονται στον ιστότοπο. Υπόσχεται ταχεία ανάπτυξη, την οποία συχνά πραγματοποιεί. Έχω δει μια μονάδα μήκους 40 ποδιών να πηγαίνει από την παράδοση στην εξυπηρέτηση της ζωντανής κυκλοφορίας σε λιγότερο από τρεις εβδομάδες, όπου μια κατασκευή από τούβλα και κονίαμα θα ήταν ακόμα στη φάση της αδειοδότησης. Αυτή η ίδια η ταχύτητα έχει μια γωνία βιωσιμότητας: λιγότερο παρατεταμένη κατασκευή επί τόπου, λιγότερες στροφές φορτηγών με την πάροδο του χρόνου.
Αλλά μπείτε μέσα σε ένα μια καλοκαιρινή μέρα, ας πούμε, σε ένα πάρκο logistics έξω από τη Σαγκάη. Το πρώτο χτύπημα είναι ακουστικό – ένας ανελέητος βρυχηθμός από τους ανεμιστήρες υψηλής στατικής πίεσης που παλεύουν να σπρώξουν αέρα μέσα από πυκνά γεμάτα ράφια. Στη συνέχεια, η θερμική διαστρωμάτωση. Παρά τα καλύτερα μοντέλα CFD, θα βρείτε hot spots. Θα τα χρησιμοποιούσαμε με δεκάδες αισθητήρες και το δέλτα μεταξύ του δροσερού διαδρόμου και της κορυφής των πίσω θυρών θα μπορούσε να είναι εκπληκτικό, μερικές φορές 15°C ή περισσότερο. Αυτή η αναποτελεσματικότητα μεταφράζεται άμεσα σε ερπυσμό της αποτελεσματικότητας χρήσης ενέργειας (PUE). Το θεωρητικό PUE του 1,1 συχνά ανεβαίνει στο 1,3 ή υψηλότερο στην πράξη, επειδή το σύστημα ψύξης βρίσκεται συνεχώς σε κατάσταση πανικού, υπερ-αντισταθμίζοντας αυτά τα hotspot.
Αυτό είναι όπου το καουτσούκ συναντά τον δρόμο για τη βιωσιμότητα. Ένα εξαιρετικά αποδοτικό τσιπ δεν είναι καλό αν σπαταλάτε 30% περισσότερη ενέργεια μόνο και μόνο για να το αποτρέψετε από το γκάζι. Το βιώσιμη τεχνολογία Η ετικέτα εξαρτάται αποκλειστικά από τη λειτουργική απόδοση, όχι μόνο από τον ανακυκλώσιμο χάλυβα του δοχείου. Έχω περάσει αμέτρητες ώρες με κάμερες θερμικής απεικόνισης και ρυθμιζόμενες πλάκες κενού, προσαρμόζοντας τη ροή του αέρα, ρυθμίζοντας ουσιαστικά το δοχείο σαν κινητήρα μετά την παράδοση. Αυτό είναι σπάνια στο φυλλάδιο.
Το αίνιγμα της ψύξης και ένας πρακτικός συνεργάτης
Αυτή είναι η βασική πρόκληση. Οι παραδοσιακές στρατηγικές ψύξης δωματίου με υπερυψωμένο δάπεδο συχνά αποτυγχάνουν σε ένα δοχείο. Η πυκνότητα είναι πολύ υψηλή, ο όγκος πολύ μικρός. Χρειάζεστε επιθετική, στοχευμένη ψύξη. Έχω δει όλων των ειδών τις ρυθμίσεις: ψύκτες σε σειρά, συστήματα κρύου νερού από πάνω, ακόμη και άμεση αναβάθμιση υγρής ψύξης που μετατράπηκε σε εφιάλτη υδραυλικών εγκαταστάσεων.
Για πολλές από τις εγκαταστάσεις μας στην Ασία, ειδικά όπου η υγρασία του περιβάλλοντος είναι καταστροφική, έχουμε βασιστεί σε μεγάλο βαθμό σε εξειδικευμένες μονάδες ψύξης βιομηχανικής ποιότητας. Είναι κατασκευασμένα για να χειρίζονται τους κραδασμούς, το σταθερό φορτίο και τη διάβρωση από πιθανή τοποθέτηση σε εξωτερικό χώρο. Είναι ένα διαφορετικό θηρίο από ένα εμπορικό AC ακριβείας. Εδώ είναι που έχει σημασία η συνεργασία με τον κατάλληλο κατασκευαστή. Για πολλά έργα, αντλήσαμε κρίσιμη υποδομή ψύξης από Shanghai Shenglin M & E Technology Co., Ltd. Μπορείτε να ελέγξετε την προσέγγισή τους στο https://www.shenglincoolers.com. Δεν είναι πωλητής κοντέινερ, αλλά α κορυφαίος κατασκευαστής στον κλάδο της ψύξης. Αυτή η εστίαση είναι το κλειδί. Χρησιμοποιήσαμε τις υψηλής χωρητικότητας, μεταβλητής ταχύτητας μονάδες τους επειδή κατάλαβαν τα φορτία θερμικού σοκ που βιώνει μια αίθουσα διακομιστή κοντέινερ – μια ταχεία αύξηση της ζήτησης υπολογιστών, για παράδειγμα. Η ομάδα μηχανικών τους μίλησε στη γλώσσα μας για την αφαίρεση λανθάνουσας θερμότητας και τη σταδιοποίηση του συμπιεστή, όχι μόνο τις προδιαγραφές σε ένα φύλλο. Αυτή η συνεργασία ήταν κρίσιμη για τη μετάβαση από ένα θερμικά ασταθές κουτί σε ένα αξιόπιστο.
Το μάθημα εδώ είναι ότι το δοχείο είναι απλώς το κέλυφος. Η βιωσιμότητα ολόκληρου του συστήματος εξαρτάται από την αποτελεσματικότητα και τη μακροζωία των σπλάχνων του – της εγκατάστασης ψύξης, του UPS, της διανομής ισχύος. Η προμήθεια αυτών από ειδικούς της βιομηχανίας και όχι από προμηθευτές κέντρων δεδομένων γενικής χρήσης, συχνά αποδίδει πιο ισχυρές και ενεργειακά αποδοτικές λύσεις. Ένας αποτυχημένος συμπιεστής σε ένα απομακρυσμένο κοντέινερ είναι μια βιωσιμότητα και λειτουργική καταστροφή, όχι απλώς ένα στοιχείο γραμμής OPEX.
Ο κύκλος ζωής και ο μύθος μιας χρήσης
Μια σημαντική παρανόηση είναι ότι αυτά είναι μιας χρήσης ή μεταφέρονται εύκολα. Φυσικά, είναι κινητά. Αλλά η μετεγκατάσταση ενός πλήρως κατοικημένου κέντρου δεδομένων εμπορευματοκιβωτίων είναι ένα σημαντικό εγχείρημα. Δεν μεταφέρετε απλώς ένα κουτί. κινείτε ένα ζωντανό οικοσύστημα. Η πίεση στην καλωδίωση, στις σωληνώσεις, ακόμη και στις βάσεις του διακομιστή από την ανύψωση και τη μεταφορά μπορεί να είναι σημαντική. Έχω επιβλέψει μια μετεγκατάσταση όπου είχαμε ποσοστό αστοχίας υλικού 5% μετά τη μετακίνηση, όλα λόγω μικροδονήσεων και κραδασμών.
Έτσι, η πραγματική σκέψη αειφορίας πρέπει να περιλαμβάνει ολόκληρο τον κύκλο ζωής της. Έχει σχεδιαστεί για εύκολη αντικατάσταση εξαρτημάτων; Είναι προσβάσιμα τα πηνία ψύξης για καθαρισμό; Επεξεργάζεται ο χάλυβας για μακροχρόνια έκθεση σε εξωτερικούς χώρους χωρίς συνεχή βαφή; Προσδιορίσαμε τον χάλυβα Corten για ένα έργο, αποδεχόμενοι την εμφάνιση σκουριάς-πατίνας για την αντοχή του. Αληθινή βιωσιμότητα σημαίνει μακροζωία και διατηρησιμότητα. Εάν καταργήσετε ολόκληρο το σύστημα ψύξης μετά από πέντε χρόνια επειδή έχει διαβρωθεί και κλείσει, τυχόν αρχική πράσινη πίστωση εξαφανίζεται.
Εδώ είναι που το κομμάτι της τάσης κλονίζεται. Εάν είναι απλώς ένα φτηνό, γρήγορα συναρμολογημένο κουτί με εξαρτήματα εκτός ραφιού που δεν προορίζεται για βιομηχανική εργασία 24/7/365, δεν είναι βιώσιμο. Είναι μια συντόμευση κεφαλαιακών δαπανών με κρυφό λειτουργικό και περιβαλλοντικό κόστος. Η τάση θα πρέπει να είναι προς τις μηχανολογικές ενότητες εμπορευματοκιβωτίων, όχι απλώς προς επαναπροσδιορισμένα εμπορευματοκιβώτια αποστολής με διακομιστές.
Case in Point: A Hybrid Approach
Το πιο επιτυχημένο έργο μας τόσο από άποψη απόδοσης όσο και από άποψη βιωσιμότητας (μετρούμενα με το σύνολο των kWh ανά κύκλο υπολογισμού για 4 χρόνια) δεν ήταν ένα καθαρό παιχνίδι κοντέινερ. Ήταν ένα υβρίδιο. Χρησιμοποιήσαμε α δωμάτιο διακομιστή κοντέινερ ως αρθρωτό, υψηλής πυκνότητας υπολογιστικό λοβό, αλλά το προσάρτησε σε μια κεντρική, εξαιρετικά αποδοτική μονάδα κρύου νερού που εξυπηρετούσε επίσης μια παραδοσιακή αίθουσα δεδομένων. Το κοντέινερ χειρίστηκε τα φορτία αιχμής και τους μεγάλους φόρτους εργασίας GPU, επωφελούμενος από την ανώτερη απόδοση της κεντρικής μονάδας και τον πλεονασμό N+1. Το σύστημα ψύξης του δοχείου λειτουργούσε κυρίως ως στενά συνδεδεμένος εναλλάκτης θερμότητας και εφεδρικός.
Αυτό το μοντέλο αναγνώρισε τα δυνατά και τα αδύνατα σημεία. Το κοντέινερ παρείχε ταχύτητα και σπονδυλωτή. η κεντρική υποδομή παρείχε αποτελεσματικότητα και ανθεκτικότητα. Το PUE για ολόκληρο το συγκρότημα παρέμεινε κάτω από 1,25 και η αποτελεσματική PUE του κοντέινερ, όταν συνυπολογίσαμε την απόδοση της κεντρικής μονάδας, ήταν περίπου 1,15. Αυτή είναι μια ρεαλιστική πορεία προς τα εμπρός. Αντιμετωπίζει το δοχείο ως ένα λειτουργικό εξάρτημα σε ένα μεγαλύτερο, βελτιστοποιημένο σύστημα, όχι ως μια μαγική αυτόνομη λύση.
Αυτό το μάθαμε μετά από μια αποτυχία. Ένα παλαιότερο, αυτόνομο έργο εμπορευματοκιβωτίων για μια επιχείρηση εξόρυξης στην Εσωτερική Μογγολία είδε τα αποκλειστικά αερόψυκτα ψυκτικά συγκροτήματά του να αγωνίζονται μαζικά στη ζέστη του καλοκαιριού της ερήμου, με τις θερμοκρασίες συμπύκνωσης να εκτοξεύονται στα ύψη. Η απόδοση έπεσε κατακόρυφα και σχεδόν είχαμε θερμική διακοπή λειτουργίας. Τοποθετήσαμε εκ των υστέρων ένα αδιαβατικό σύστημα προψύξης, το οποίο βοήθησε, αλλά ήταν ένα επίδεσμο. Το υβριδικό μοντέλο ήταν η εννοιολογική λύση.
Λοιπόν, Τάση ή Εργαλείο;
Καλώντας τα κέντρα δεδομένων με κοντέινερ μια κουβέρτα βιώσιμη τεχνολογία είναι υπερβολή. Είναι ένα ισχυρό, συγκεκριμένο εργαλείο. Το διαπιστευτήριό τους για βιωσιμότητα είναι υπό όρους και κερδισμένο, όχι εγγενές. Η βιωσιμότητα προέρχεται από: 1) την αποφυγή υπερβολικής δόμησης μόνιμου χώρου (ενσωματωμένη εξοικονόμηση άνθρακα), 2) την ενεργοποίηση της αποτελεσματικότητας σε συγκεκριμένη τοποθεσία (όπως η χρήση εξωτερικού αέρα σε δροσερά κλίματα, για τα οποία μπορούν να σχεδιαστούν) και 3) Όταν ενσωματώνονται σε μια μεγαλύτερη, βελτιστοποιημένη υποδομή κοινής ωφέλειας.
Η φλυαρία του κλάδου συχνά χάνει την επιχειρησιακή σκληρότητα. Αφορά την ποιότητα των παρεμβυσμάτων στις πόρτες, την αντίσταση στη διάβρωση των πηνίων του εξατμιστή, τη λογική των ακολουθιών ελέγχου ψύξης και τη δυνατότητα συντήρησης κάθε εξαρτήματος. Όταν προσδιορίζετε αυτές τις μονάδες, πρέπει να σκέφτεστε σαν μηχανικός εγκαταστάσεων σε πλοίο ή εξέδρα πετρελαίου – περιβάλλοντα που είναι σκληρά, απομονωμένα και απαιτούν αξιοπιστία.
Λοιπόν, είναι βιώσιμο; Μπορεί να είναι. Αλλά μόνο αν ξεπεράσουμε την αφήγηση του δοχείου ως ασημί σφαίρα. Είναι ένας απαιτητικός παράγοντας μορφής που τιμωρεί την κακή μηχανική και ανταμείβει τη βαθιά, πρακτική συνεργασία μεταξύ ομάδων πληροφορικής, μηχανικών και δομικών ομάδων και συχνά, εξειδικευμένων συνεργατών όπως Σβέλτος για το ψυκτικό κομμάτι. Η τάση, εάν υπάρχει, θα πρέπει να είναι προς αυτό το είδος ολοκληρωμένης μηχανικής, με επίγνωση του κύκλου ζωής, όχι μόνο προς το ίδιο το κουτί. Το δοχείο είναι απλώς η αφετηρία της συζήτησης, όχι το συμπέρασμα.
