صنعت دیتاسنتر در حال پاسخ‌گویی به تقاضای سرسام‌آور ناشی از شتاب هوش مصنوعی، محاسبات ابری و محاسبات با کارایی بالا است. در این میان، خنک‌کننده‌ها به عنوان عاملی حیاتی، نقشی کلیدی دارند؛ عاملی که در سال‌های اخیر، بیشترین فشار را متحمل شده و بزرگ‌ترین چالش پس از انرژی برای سازندگان و دارندگان مراکزداده محسوب میشود.
سیستمهای محاسباتی پیشرفتهای که امروزه در دیتاسنترها استفاده می‌شوند؛ به انرژی بیشتری نیاز دارند و مدیریت برق و گرمای تولید شده توسط آنها ضروری و چالش‌برانگیز است. مراکزداده در حال حاضر حدود ۱ درصد از کل برق جهان را مصرف میکنند و پیشبینی میشود تا سال ۲۰۳۰ این رقم به حدود ۸ درصد از کل انرژی الکتریکی جهان افزایش یابد؛ معادل مصرف برق بیش از یک میلیارد خانه در ایالات متحده.
در سال ۲۰۲۵، پنج عامل کلیدی، سیستمهای سرمایشی را تحت فشار قرار خواهند داد: افزایش گرما، مهندسی مجدد زنجیره تامین، در دسترس بودن برق، پایداری به عنوان یک ضرورت برای بقا و رقابت در بازار و ظهور راه‌حل‌های سرمایشی تخصصی.
این عوامل به طور عمیقی بر صنعت مرکزداده تاثیر میگذارند و اپراتورها را به ارائه نوآوری‌ها و اتخاذ رویکردهای جدید در سراسر جهان ملزم میکنند.
در ادامه، به بررسی ۶ روندی میپردازیم که در سال ۲۰۲۵ در حوزه سیستمهای سرمایشی دیتاسنتر مشاهده خواهد شد:
۱- افزایش چالش‌های گرمایی در دیتاسنترها
شاید مهم‌ترین اتفاق در حوزه سرمایش دیتاسنترها در سال ۲۰۲۵، افزایش تقاضا برای نصب خنک‌کننده‌های بیشتر و ارتقای سیستمهای سرمایشی باشد. دلیل این موضوع، افزایش مداوم نصب سرورهای جدید و ترافیک ناشی از بار کاری هوش مصنوعی روی این سرورهاست که در مقایسه با اپلیکیشن‌های سنتی، گرمای بیشتری تولید می‌کند.
بنابراین، در سال ۲۰۲۵ و سال‌های پس از آن، راهکارهای بهبود خنک‌سازی مراکز داده، دیگر محدود به صرفه‌جویی در هزینه‌ها یا کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نخواهد بود. بلکه باید اطمینان حاصل شود که سیستمهای سرمایشی موجود با همین ظرفیت فعلی، قادر به پاسخ‌گویی به ترافیک هوش مصنوعی و جلوگیری از گرمایش بیش از حد محیط هستند.
۲- افزایش پذیرش سیستمهای سرمایشی مایع
یکی از موثرترین روش‌های دفع گرما، جایگزینی کولرهای هوای سنتی با سیستمهای خنک‌کننده مایع است. این سیستم‌ها می‌توانند به شکل سرمایش غوطه‌وری (Immersion Cooling) یا سرمایش مستقیم روی تراشه (Direct-to-Chip Cooling) پیاده‌سازی شوند.
در روش سرمایش غوطه‌وری، تجهیزات الکترونیکی در یک مایع خنک و نارسانا غوطه‌ور می‌شوند که این روش با وجود کارایی بالا، هزینه زیادی در بر دارد. در مقابل، سیستم سرمایش مستقیم بر تراشه، گرما را مستقیماً از تراشه‌ها به نقطه دیگری منتقل می‌کند. این روش در مقایسه با غوطه‌وری، جدیدتر و هنوز کمتر شناخته‌شده است.
سیستمهای سرمایشی مایع به‌طور کلی بسیار گران‌تر از روش‌های سنتی هستند و پیاده‌سازی آنها در دیتاسنترهای فعلی چالش‌برانگیز است. طبق گزارش موسسه تحلیل‌گر IDC، در حال حاضر حدود ۲۲ درصد از مراکز داده از این سیستم‌ها استفاده میکنند و انتظار می‌رود این آمار در سال جدید افزایش یابد. دلیل این رشد، نیاز اپراتورهای مراکز داده به مقابله با گرمای تولیدشده توسط بارهای کاری هوش مصنوعی است. در حال حاضر، سیستمهای خنک‌کننده مایع تنها راهکار موثر موجود به شمار می‌آیند.
در همین راستا، مراکز داده به سمت نوآوری‌های جدید برای بهینه‌سازی و افزایش اعتماد به این سیستم‌ها حرکت خواهند کرد. به‌عنوان مثال، سیستم جدیدی بر پایه مایع «پروپیلن گلیکول«(Propylene Glycol) مورد آزمایش قرار گرفته یا شرکت Castor از یک سیستم خنک‌کننده مستقیم بر تراشهی بهینه‌تر رونمایی کرده است.
۳- بهبودهای کم هزینه در سیستمهای سرمایشی
یکی دیگر از راهکارهای بهبود کارایی سیستمهای سرمایشی مراکز داده، بهینه‌سازی سیستمهای هوای سرد موجود است. اقداماتی ساده و کم‌هزینه مانند تنظیم موقعیت فن‌ها، بستن فضاهای هدررفت هوای سرد یا جلوگیری از ورود هوای گرم به سیستم، می‌تواند تأثیر چشمگیری بر بهره‌وری سرمایشی داشته باشد.
اگرچه این اقدامات معمولاً به جهش‌های بزرگ در کارایی منجر نمی‌شوند، اما می‌توانند ظرفیت سرمایشی را ۱۰ تا ۲۰ درصد افزایش دهند. این مقدار به اندازه‌ای است که بتواند از ترافیک بالاتر هوش مصنوعی پشتیبانی کند، بدون اینکه نیاز به افزایش تجهیزات سرمایشی جدید باشد.
بنابراین، انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۵، بهینه‌سازی‌های کم‌هزینه به یک استراتژی کلیدی در بهبود سیستمهای سرمایشی مراکز داده تبدیل شود.
۴- استراتژی‌های خلاقانه در استفاده مجدد از گرما
مراکز داده تنها با چالش دفع گرما مواجه نیستند؛ بلکه در سال‌های اخیر، اهمیت پایداری نیز افزایش یافته است. دولت‌ها اپراتورهای دیتاسنتر را تحت فشار گذاشته‌اند تا برای گرمای تولیدشده نیز راهکاری ارائه دهند. برای کاهش انتشار کربن، تاسیسات دیتاسنتر باید از اتلاف انرژی از طریق گرمای دفع‌شده جلوگیری کنند.
استفاده از فناوری‌های سرمایشی جدید و کارآمدتر مانند سیستمهای سرمایشی مایع یکی از راه‌های دستیابی به این هدف است. اما راهکار دیگر، بازیابی و استفاده مجدد از گرمای تولیدشده توسط دیتاسنترهاست؛ گرمایی که سیستمهای سرمایشی به محیط بیرون هدایت میکنند و معمولاً بدون استفاده رها میشود. به‌عنوان مثال، در برخی کشورهای اروپایی از این گرما برای گرم‌کردن خانه‌ها یا استخرهای شنا استفاده میشود. همچنین، ایده‌هایی مانند پرورش گیاهان و آبزیان با استفاده از این حرارت مطرح و آزمایش شده است.
در حال حاضر، چندین پروژه برای استفاده خلاقانه از گرمای دیتاسنترها در حال اجراست. با این حال، انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۵ خبرهای بیشتری در این زمینه بشنویم و کسب‌وکارهای بیشتری به سراغ این استراتژی برای بهبود پایداری خود بروند.
۵- تجزیه و تحلیل سیستمهای سرمایشی
برای بهینه‌سازی سیستم سرمایشی دیتاسنتر، ابتدا باید نقاط ضعف شناسایی شوند. اینجا است که سنسورهای سیستم سرمایشی و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها به کمک می‌آیند. با جمع‌آوری داده‌هایی مانند دمای بخش‌های مختلف دیتاسنتر، اپراتورها می‌توانند تشخیص دهند کدام تجهیزات بیش از حد استاندارد داغ شده‌اند. این سنسورها می‌توانند نشان دهند که سیستم سرمایشی در برخی نقاط محیط را بیش از حد خنک یا گرم می‌کند و همین امر باعث هدررفت انرژی و ظرفیت میشود.
اگرچه نظارت بر دما و تحلیل داده‌های مربوط به سرمایش موضوع جدیدی نیست، پیشرفتهای فناوری هوش مصنوعی دستاوردهای چشمگیری در این زمینه داشته و شناسایی فرصت‌های بهینه‌سازی را آسان‌تر کرده است. به همین دلیل، پیشبینی میشود در سال ۲۰۲۵ سرمایه‌گذاری بیشتری روی تجزیه‌وتحلیل سیستمهای سرمایشی انجام شود.
۶- هدف‌گیری دماهای بالاتر
به‌طور سنتی، دیتاسنترها سعی میکنند دمای محیط اتاق سرور را کمتر از ۷۰ درجه فارنهایت نگه دارند. با این حال، برخی شرکت‌های پیشرو در این صنعت مانند Equinix به دنبال افزایش این دما هستند و آزمایش‌هایی در این زمینه انجام داده‌اند. این شرکت‌ها تلاش کرده‌اند دمای اتاق سرور را بالای ۷۰ درجه فارنهایت نگه دارند و به موفقیت‌هایی نیز دست یافته‌اند. این رویکرد می‌تواند فشار روی سیستمهای سرمایشی را کاهش دهد و مصرف انرژی را به‌طور قابل‌توجهی بهینه کند. عادت دادن سخت‌افزارها به دماهای بالاتر، بدون تأثیر بر کارایی و عملکرد، تجربه‌ای نوآورانه است که شرکت‌های بزرگ فناوری را به این مسیر سوق داده است. یکی از روش‌های کم‌هزینه برای افزایش ظرفیت خنک‌سازی و کاهش مصرف انرژی در سال‌های اخیر، همین افزایش دمای محیط تجهیزات است.
اطمینان از اینکه سرورها می‌توانند دماهای بالاتر از استاندارد را تحمل کنند، موضوع مهمی است. به همین دلیل، شرکت‌ها در این زمینه با احتیاط پیش می‌روند. با این حال، انتظار می‌رود در سال جدید گزارش‌های بیشتری درباره این رویکرد منتشر شود. حتی شرکت‌هایی مانند اینتل و اچ‌پی نیز تلاش میکنند محصولاتی با تحمل گرمایی بالاتر تولید کنند.
دیدگاه خود را بنویسید