Bạn nghe thấy trung tâm dữ liệu container và tâm trí chuyển sang các trang trình bày hào nhoáng đó của nhà cung cấp – plug-and-play, thả ở mọi nơi, công nghệ CNTT xanh, linh hoạt tối ưu. Đã bắt đầu triển khai và trang bị thêm các thiết bị này trong hơn một thập kỷ, tôi có thể nói với bạn rằng thực tế còn phức tạp hơn rất nhiều và câu hỏi về tính bền vững không chỉ đơn giản là có hay không. Đó là bảng cân đối của những sự đánh đổi, thường được quyết định bởi tính chất vật lý khắc nghiệt của nhiệt động lực học trong một chiếc hộp thép, chứ không phải những lời hứa tiếp thị.
Sự quyến rũ và thực tế ngay lập tức
Quảng cáo chiêu hàng rất hấp dẫn, đặc biệt đối với tính toán biên hoặc năng lực tạm thời. Bạn nhận được một sản phẩm được chế tạo sẵn, được tiêu chuẩn hóa phòng máy chủ container vận chuyển đến trang web. Nó hứa hẹn triển khai nhanh chóng, điều mà nó thường mang lại. Tôi đã thấy một đơn vị dài 40 feet từ giao hàng đến phục vụ lưu lượng truy cập trực tiếp trong vòng chưa đầy ba tuần, trong đó công trình xây dựng bằng gạch vẫn đang trong giai đoạn cấp phép. Bản thân tốc độ đó đã có góc độ bền vững: thời gian thi công tại chỗ ít kéo dài hơn, xe lăn ít hơn theo thời gian.
Nhưng hãy bước vào bên trong một ngày hè, chẳng hạn như ở một công viên hậu cần bên ngoài Thượng Hải. Tác động đầu tiên là âm thanh – tiếng gầm không ngừng từ các quạt áp suất tĩnh cao cố gắng đẩy không khí qua các giá đỡ dày đặc. Sau đó là sự phân tầng nhiệt. Mặc dù có các mô hình CFD tốt nhất nhưng bạn sẽ tìm thấy những điểm nóng. Chúng tôi trang bị cho chúng hàng chục cảm biến và vùng đồng bằng giữa lối đi mát mẻ và đỉnh cửa sau có thể đáng ngạc nhiên, đôi khi là 15°C trở lên. Sự kém hiệu quả đó trực tiếp dẫn đến sự sụt giảm hiệu quả sử dụng năng lượng (PUE). PUE lý thuyết là 1.1 thường tăng lên 1,3 hoặc cao hơn trong thực tế vì hệ thống làm mát liên tục ở chế độ hoảng loạn, bù đắp quá mức cho những điểm nóng đó.
Đây là nơi cao su gặp đường để đạt được sự bền vững. Một con chip siêu hiệu quả sẽ không tốt nếu bạn đang lãng phí thêm 30% năng lượng chỉ để giữ cho nó không bị tắc nghẽn. các xu hướng công nghệ bền vững Nhãn hoàn toàn phụ thuộc vào hiệu quả hoạt động chứ không chỉ vào thép có thể tái chế của thùng chứa. Tôi đã dành vô số giờ với máy ảnh chụp ảnh nhiệt và các tấm trống có thể điều chỉnh, điều chỉnh luồng không khí, về cơ bản là điều chỉnh thùng chứa giống như động cơ sau khi giao hàng. Điều đó hiếm khi có trong tài liệu quảng cáo.
Câu hỏi hóc búa về làm mát và một đối tác thực tế
Đây là thách thức cốt lõi. Các chiến lược làm mát phòng trên sàn truyền thống thường thất bại trong thùng chứa. Mật độ quá cao, khối lượng quá nhỏ. Bạn cần làm mát tích cực và có mục tiêu. Tôi đã thấy tất cả các loại thiết lập: bộ làm mát liên tiếp, hệ thống nước làm lạnh trên cao, thậm chí cả trang bị thêm làm mát bằng chất lỏng trực tiếp đã biến thành cơn ác mộng về hệ thống ống nước.
Trong nhiều hoạt động triển khai của chúng tôi ở Châu Á, đặc biệt là nơi độ ẩm xung quanh là kẻ giết người, chúng tôi chủ yếu dựa vào các thiết bị làm mát cấp công nghiệp chuyên dụng. Chúng được chế tạo để xử lý độ rung, tải trọng không đổi và khả năng ăn mòn khi đặt ngoài trời. Đó là một con quái vật khác với một chiếc AC chính xác thương mại. Đây là lúc làm việc với đúng nhà sản xuất rất quan trọng. Đối với một số dự án, chúng tôi đã tìm nguồn cơ sở hạ tầng làm mát quan trọng từ Công ty TNHH Công nghệ Thượng Hải Shenglin. Bạn có thể kiểm tra cách tiếp cận của họ tại https://www.shenglincoolers.com. Họ không phải là nhà cung cấp container mà là nhà sản xuất hàng đầu trong ngành làm mát. Trọng tâm đó là chìa khóa. Chúng tôi sử dụng các thiết bị có công suất cao, tốc độ thay đổi vì họ hiểu rằng tải sốc nhiệt mà phòng máy chủ container phải trải qua – chẳng hạn như nhu cầu điện toán tăng nhanh. Đội ngũ kỹ thuật của họ đã nói theo ngôn ngữ của chúng tôi về loại bỏ nhiệt tiềm ẩn và dàn máy nén, chứ không chỉ thông số kỹ thuật trên một tờ giấy. Sự hợp tác đó rất quan trọng để chuyển từ hộp không ổn định nhiệt sang hộp đáng tin cậy.
Bài học ở đây là vật chứa chỉ là cái vỏ. Tính bền vững của toàn bộ hệ thống phụ thuộc vào hiệu suất và tuổi thọ của các bộ phận chính – nhà máy làm mát, UPS, hệ thống phân phối điện. Tìm nguồn cung ứng từ các chuyên gia công nghiệp, thay vì các nhà cung cấp trung tâm dữ liệu chung, thường mang lại các giải pháp mạnh mẽ và tiết kiệm năng lượng hơn. Máy nén bị hỏng trong một container ở xa là một thảm họa về hoạt động và tính bền vững, không chỉ là một chi tiết đơn hàng OPEX.
Vòng đời và huyền thoại dùng một lần
Một quan niệm sai lầm lớn là những thứ này chỉ dùng một lần hoặc dễ dàng di dời. Chắc chắn, chúng có thể di chuyển được. Nhưng việc di dời một trung tâm dữ liệu container được ủy quyền và có dân cư đầy đủ là một công việc quan trọng. Bạn không chỉ đang kéo một chiếc hộp; bạn đang di chuyển một hệ sinh thái sống. Áp lực lên hệ thống cáp, hệ thống đường ống và thậm chí cả giá đỡ máy chủ do nâng và vận chuyển có thể rất đáng kể. Tôi đã giám sát một cuộc di dời nơi chúng tôi có tỷ lệ lỗi phần cứng là 5% sau khi di chuyển, tất cả đều do rung động vi mô và sốc.
Vì vậy, tư duy bền vững thực sự phải bao trùm toàn bộ vòng đời của nó. Nó có được thiết kế để thay thế linh kiện dễ dàng không? Các cuộn dây làm mát có thể tiếp cận được để làm sạch không? Thép có được xử lý để phơi ngoài trời trong thời gian dài mà không cần sơn lại liên tục không? Chúng tôi đã chỉ định thép Corten cho một dự án, chấp nhận vẻ ngoài rỉ sét vì độ bền của nó. Tính bền vững thực sự có nghĩa là tuổi thọ và khả năng bảo trì. Nếu bạn định tháo toàn bộ hệ thống làm mát sau năm năm vì nó bị ăn mòn, mọi khoản tín dụng xanh ban đầu sẽ bị xóa sạch.
Đây là nơi phần xu hướng bị lung lay. Nếu nó chỉ là một chiếc hộp rẻ tiền, được lắp ráp nhanh chóng với các bộ phận có sẵn không dành cho hoạt động công nghiệp 24/7/365 thì nó không bền vững. Đó là một lối tắt chi phí vốn với chi phí hoạt động và môi trường ẩn. Xu hướng nên hướng tới các mô-đun container được thiết kế, chứ không chỉ các container vận chuyển được tái sử dụng với các máy chủ được đưa vào.
Trường hợp điển hình: Phương pháp tiếp cận kết hợp
Dự án thành công nhất của chúng tôi xét từ cả hiệu suất và tính bền vững (được đo bằng tổng số kWh trên mỗi chu kỳ tính toán trong 4 năm) không phải là một trò chơi container thuần túy. Đó là một con lai. Chúng tôi đã sử dụng một phòng máy chủ container như một nhóm máy tính mật độ cao, mô-đun nhưng được gắn vào một nhà máy nước làm lạnh trung tâm, hiệu quả cao, đồng thời phục vụ phòng dữ liệu truyền thống. Thùng chứa đã xử lý các tải tăng đột biến và khối lượng công việc nặng về GPU, được hưởng lợi từ hiệu quả vượt trội của nhà máy trung tâm và độ dự phòng N+1. Hệ thống làm mát riêng của container hoạt động chủ yếu như một bộ trao đổi nhiệt được kết hợp chặt chẽ và dự phòng.
Mô hình này đã thừa nhận những điểm mạnh và điểm yếu. Thùng chứa cung cấp tốc độ và tính mô-đun; cơ sở hạ tầng trung tâm mang lại hiệu quả và khả năng phục hồi. PUE cho toàn bộ khu phức hợp duy trì ở mức dưới 1,25 và PUE hiệu dụng của thùng container, khi tính đến hiệu suất của nhà máy trung tâm, là khoảng 1,15. Đây là một con đường thực dụng phía trước. Nó coi vùng chứa như một thành phần chức năng trong một hệ thống lớn hơn, được tối ưu hóa, chứ không phải là một giải pháp độc lập kỳ diệu.
Chúng tôi đã học được điều này sau một thất bại. Một dự án container độc lập trước đó dành cho hoạt động khai thác mỏ ở Nội Mông đã chứng kiến các máy làm lạnh chuyên dụng làm mát bằng không khí phải vật lộn ồ ạt dưới cái nóng sa mạc mùa hè, với nhiệt độ ngưng tụ tăng cao. Hiệu suất giảm mạnh và chúng tôi gần như bị tắt máy do nhiệt. Chúng tôi đã trang bị thêm một hệ thống làm mát trước đoạn nhiệt, điều này có ích nhưng đó chỉ là một biện pháp hỗ trợ. Mô hình lai là bản sửa lỗi về mặt khái niệm.
Vậy, Xu hướng hay Công cụ?
Gọi các trung tâm dữ liệu được đóng gói trong container là một tấm chăn xu hướng công nghệ bền vững là một sự cường điệu. Chúng là một công cụ mạnh mẽ và cụ thể. Chứng chỉ về tính bền vững của họ là có điều kiện và có được chứ không phải vốn có. Tính bền vững đến từ: 1) Tránh xây dựng quá mức không gian cố định (tiết kiệm carbon), 2) Kích hoạt hiệu quả theo vị trí cụ thể (như sử dụng không khí bên ngoài ở vùng khí hậu mát mẻ mà chúng có thể được thiết kế) và 3) Khi được tích hợp vào cơ sở hạ tầng tiện ích lớn hơn, tối ưu hóa.
Những cuộc bàn tán trong ngành thường bỏ qua những điều thú vị trong hoạt động. Đó là về chất lượng của các miếng đệm trên cửa, khả năng chống ăn mòn của cuộn dây bay hơi, tính logic của trình tự điều khiển làm mát và khả năng bảo trì của mọi bộ phận. Khi chỉ định các đơn vị này, bạn phải suy nghĩ giống như một kỹ sư cơ sở vật chất trên tàu hoặc giàn khoan dầu – những môi trường khắc nghiệt, biệt lập và đòi hỏi độ tin cậy.
Vậy nó có bền vững không? Nó có thể được. Nhưng chỉ khi chúng ta vượt qua câu chuyện về chiếc hộp đựng như một viên đạn bạc. Đó là một yếu tố hình thức đòi hỏi khắt khe nhằm trừng phạt kỹ thuật kém và khen thưởng sự hợp tác sâu sắc, thực tế giữa các nhóm CNTT, cơ khí và kết cấu và thường là các đối tác chuyên môn như Shenglin cho phần làm mát. Xu hướng, nếu có, sẽ hướng tới loại kỹ thuật tích hợp, nhận biết vòng đời này, chứ không chỉ bản thân chiếc hộp. Thùng chứa chỉ là điểm bắt đầu của cuộc trò chuyện, không phải là kết luận.
