پنج شنبه , ۲۶ مهر ۱۳۹۷

ابرکامپيوترهاي شناور در آب

 

يکي از بزرگ‌ترين هزينه‌هاي اجراي يک ابرکامپيوتر يا مرکزداده سيستم خنک‌کنندگي آن است. به همين دليل گرايش‌هاي جديد مراکزداده در سال 2014 به سوي کاهش هزينه‌هاي سيستم‌هاي خنک‌کنندگي و کاهش مصرف انرژي به روش‌هاي مختلف است.

در حالي که شرکت‌هاي بزرگ سازنده مرکزداده و ابرکامپيوتر مشغول ارزيابي شيوه‌هاي مختلف خنک‌کنندگي مانند استفاده از آب سرد يا بادهاي خنک هستند، شرکت اينتل با همکاري دو شرکت SGI و 3M به يک فناوري دو فازي خنک‌کنندگي با استفاده از مايع Novec رسيده است. در اين سيستم تجهيزات الکترونيکي بدون هيچ‌گونه آسيبي مي‌توانند درون مايع نوِک روشن شده و کار کنند و اين مايع نيز گرماي اين تجهيزات را به آب منتقل مي‌کند. نخستین آزمایش‌های انجام شده اين خنک‌کننده با ابرکامپيوتر  SGI ICE X انجام شده که سريع‌ترين ابرکامپيوتر جهان با حافظه رم توزيع‌شده است و پردازنده‌هاي اينتل Xeon E5-2600 v2 در آن به کار رفته است که در مجموع سرعتي برابر 172 پتافلاپ براي هر رک فراهم مي‌کنند.

در اين سيستم تمام سخت‌افزار SGI ICE X به طور کامل درون مايع نوک فرو رفته و براي خنک‌کنندگي بيش‌تر در فاز دوم از آب استفاده شده است. با استفاده از اين سيستم فضاي مورد نياز براي اين ابرکامپيوتر ده برابر در مقايسه با هنگامي که از سيستم خنک‌کنندگي هوا استفاده شده کاهش يافته و به مرز صد کيلووات منبع محاسباتي در يک مترمربع رسيده است.
همين‌طور ميزان آب مورد نيز براي خنک‌کنندگي ابرکامپيوتر کاهش محسوسي داشته که از آن مي‌توان براي موارد ديگر استفاده کرد. در مجموع اين سيستم تا 95 درصد کاهش هزينه در خنک‌کردن ابرکامپيوترها دارد. به نظر مي‌رسد فرو رفتن سخت‌افزار ابرکامپيوتر در مايع نوک نه تنها باعث کاهش هزينه‌هاي خنک‌کنندگي مي‌شود بلکه باعث تنگ‌تر شدن فضاي رک‌ها و قفسه‌ها شده و يک طراحي مؤثر براي افزايش سخت‌افزار ابرکامپيوتر را به همراه دارد. در طراحي مادربوردها و سخت‌افزارهاي ابرکامپيوتر گرما يک عامل بزرگ بازدارنده است و اجازه نمي‌دهد تعداد هسته‌هاي بيشتري در پردازنده يا سرور استفاده شود. همچنين نمي‌توان از پردازنده‌هاي گرافيک پرقدرتي استفاده کرد. با اين سيستم که مدارها و مادربورد همگي زير مايع نوک مي‌روند، امکان فشرده‌سازي طراحي‌ها و چينش تعداد بيشتري هسته روي يک مادربورد و در نتيجه افزایش توان خروجي و سرعت ابرکامپيوتر فراهم مي‌شود.

به همين دليل، اين موفقيت مي‌تواند خبر خوبي براي سازندگان سخت‌افزار باشد و چه بسا در ديگر صنايع هم مورد استفاده قرار گيرد. مديران شرکت SGI مي‌گويند منتظر شنيدن نظرات و پيشنهادات مشتريان و سازندگان سخت‌افزار براي بهبود اين سيستم هستند. همچنين گفته می‌شود که اگرچه ممکن است  شرکت اينتل براي چند سال آينده طرح توسعه بزرگي براي تغيير معماري پردازنده‌هاي سرور خود نداشته باشد اما به حتم مي‌خواهد روي خنک‌کنندگي آن‌ها کار کرده و از اين منظر توان محاسباتي پردازنده‌ها را افزايش دهد.  هنوز ارزيابي‌ها از اين سيستم در آزمايشگاه‌هاي ملي لارنس برکلي ادامه دارد و محققان اينتل سعي دارند تمامي جوانب و احتياط‌هاي اين شيوه خنک‌کنندگي را بسنجند. اگر اينتل موفق شود اين سيستم خنک‌کنندگي را توسعه دهد در آينده‌اي نه چندان دور به يک موفقيت بسيار بزرگ براي سرورهاي غوطه‌ور در آب دست مي‌يابد و با همکاري شرکت‌هاي SGI و 3M يکه‌تازي خواهد کرد.

منبع : ماهنامه شبکه

Print Friendly, PDF & Email

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*