এআই ডেটা সেন্টারে তরল শীতলকরণ এবং তাপ অপচয় প্রযুক্তির বিশ্লেষণ

জেনারেটিভ এআই এবং বিভিন্ন বৃহৎ মডেল আমাদের কাছে একটি একেবারে নতুন অ্যাপ্লিকেশন অভিজ্ঞতা নিয়ে আসে এবং কম্পিউটিং শক্তিতে উচ্চ চাহিদাও তৈরি করে। ডেটা সেন্টার অপারেশন ম্যানেজারদের জন্য, GPU সার্ভারের পাওয়ার ঘনত্বের উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির কারণে, ডেটা সেন্টারের রেফ্রিজারেশন সরঞ্জাম এবং প্রযুক্তিতে উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রাখা হয়। অতএব, কম্পিউটিং শক্তির উপর ফোকাস করার পাশাপাশি, তারা ডেটা সেন্টারের শক্তি খরচ এবং শীতলকরণের দ্বারা আনা বিভিন্ন সমস্যার দিকেও বেশি মনোযোগ দেয়।

AI কম্পিউটিং পাওয়ারের জোরালো চাহিদার দ্বারা চালিত, ডেটা সেন্টারে GPU সার্ভারের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, যার ফলে ক্রমবর্ধমান বিশিষ্ট বিদ্যুৎ খরচের সমস্যা দেখা দিয়েছে। আমরা জানি যে ডেটা সেন্টারে এয়ার-কুলড একক ক্যাবিনেটের সর্বোচ্চ মোট শক্তি হল 15kW। একই র্যাক আপ রেট সহ, জিপিইউ সার্ভার দ্বারা আনা শক্তি বৃদ্ধি একক ক্যাবিনেটের সীমার কাছে পৌঁছেছে। যাইহোক, জিপিইউগুলির পাওয়ার খরচ এখনও ক্রমাগত বাড়ছে। উচ্চ শক্তি খরচ এবং উচ্চ ঘনত্বের পরিস্থিতিতে, ঐতিহ্যগত বায়ু শীতলকরণ স্পষ্টভাবে শক্তি খরচ এবং তাপ অপচয়ের চাহিদা মেটাতে অক্ষম। তরল কুলিং প্রযুক্তি, তার অতি-উচ্চ শক্তি দক্ষতা এবং অতি-উচ্চ তাপ ঘনত্ব সহ, বুদ্ধিমান কম্পিউটিং কেন্দ্রগুলিতে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সমাধানের জন্য একটি প্রয়োজনীয় বিকল্প হয়ে উঠেছে।

ঐতিহ্যবাহী এয়ার-কুলড ডেটা সেন্টারে, সরঞ্জাম শীতলকরণ এবং তাপ অপচয়ের জন্য শক্তি খরচ 40% পর্যন্ত বেশি এবং তাপ অপচয়ের দক্ষতা বেশি নয়। এর সীমাবদ্ধতার কারণে, ডেটা সেন্টারে প্রচলিত বায়ু শীতলকরণ সাধারণত 8-10কিলোওয়াটের একক ক্যাবিনেট ঘনত্বের সাথে ডিজাইন করা হয়। তরল শীতল প্রযুক্তির তাপ পরিবাহিতা বাতাসের 25 গুণ এবং একই আয়তনের বাতাসের তুলনায় প্রায় 3000 গুণ বেশি তাপ বহন করার কারণে, এটি সহজেই 30kW এর বেশি একটি একক কেবিনেট ঘনত্ব অর্জন করতে পারে। অতএব, এটি অনেক স্থান বাঁচাতে পারে, একটি একক ডেটা সেন্টারে ক্যাবিনেটের স্থাপনার ঘনত্ব আরও উন্নত করতে পারে এবং ডেটা সেন্টার ইউনিট এলাকার ব্যবহারের হার উন্নত করতে পারে।
যাইহোক, বর্তমানে লিকুইড কুলিং ইন্ডাস্ট্রিতে কোন ইউনিফাইড টেকনোলজি এবং কনস্ট্রাকশন স্ট্যান্ডার্ড নেই এবং প্রথাগত এয়ার-কুলড কুলিং এর তুলনায় লিকুইড কুলিং ডেটা সেন্টারের নির্মাণ খরচ এখনও অনেক বেশি। তরল শীতল প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশ এবং একীভূত প্রযুক্তি এবং নির্মাণের মানগুলির অভাব পরবর্তী ব্যবস্থাপনা এবং রক্ষণাবেক্ষণের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ নিয়ে এসেছে।

বর্তমানে, প্রধান তরল কুলিং প্রযুক্তির মধ্যে রয়েছে কোল্ড প্লেট তরল কুলিং সিস্টেম দ্বারা উপস্থাপিত পরোক্ষ তরল কুলিং প্রযুক্তি এবং নিমজ্জন তরল কুলিং সিস্টেম দ্বারা উপস্থাপিত সরাসরি তরল কুলিং প্রযুক্তি। উভয়ের মধ্যে তাপ অপচয়ের নকশার পার্থক্যের কারণে, তাপ অপচয়ের দক্ষতার ক্ষেত্রেও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে।

পরোক্ষ তাপ অপচয় প্রযুক্তি সিপিইউ, মেমরি, জিপিইউ, হার্ড ড্রাইভ এবং অন্যান্য মিডিয়া যেমন কোল্ড প্লেটের সাথে যোগাযোগ করে তাপ বহন করার জন্য কুল্যান্টের প্রবাহ ব্যবহার করে অর্জন করা হয়। কোল্ড প্লেট এবং অন্যান্য মিডিয়া ছাড়াও, পরোক্ষ তরল কুলিং প্রযুক্তিতে হিট এক্সচেঞ্জার, পাইপলাইন, পাম্প, কুল্যান্ট এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার মতো উপাদানও অন্তর্ভুক্ত থাকে। কোল্ড প্লেট তরল কুলিং সিস্টেম পরোক্ষ তরল কুলিং প্রযুক্তির প্রধান সমাধান হয়ে উঠেছে। পরোক্ষ তরল কুলিং প্রযুক্তির প্রধান সুবিধাগুলি হল যে এটি বিদ্যমান সার্ভারগুলির ফর্ম পরিবর্তনের প্রয়োজন হয় না, কম ডিজাইনের প্রযুক্তিগত অসুবিধা, তুলনামূলকভাবে কম স্থাপনার অসুবিধা এবং পরবর্তী অপারেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ ব্যবস্থাপনায় তুলনামূলকভাবে কম অসুবিধা রয়েছে। উপরন্তু, শীতল মাধ্যম হিসাবে ইথিলিন গ্লাইকল জলীয় দ্রবণ ব্যবহার করার কারণে, খরচ কম হয়।
অসুবিধা হল যে তাপ অপচয়ের দক্ষতা তুলনামূলকভাবে কম, এবং বিপুল সংখ্যক উপাদানের কারণে ব্যর্থতার হার তুলনামূলকভাবে বেশি। বর্তমানে, কোল্ড প্লেট লিকুইড কুলিং সিস্টেম বেশিরভাগ ডেটা সেন্টারের জন্য পছন্দের সমাধান হয়ে উঠেছে।

ডাইরেক্ট লিকুইড কুলিং টেকনোলজি বলতে বোঝায় সিপিইউ, জিপিইউ, মাদারবোর্ড, মেমরি, ইত্যাদির মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ এবং কুল্যান্ট, যা সরাসরি হার্ডওয়্যার পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং তাপ শোষণ করে। বর্তমানে, সরাসরি তরল কুলিং প্রযুক্তির মধ্যে নিমজ্জন তরল কুলিং সিস্টেম এবং স্প্রে তরল কুলিং সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। শীতল মাধ্যম ফেজ পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায় কিনা তার উপর নির্ভর করে, একে একক-ফেজ নিমজ্জন এবং ফেজ পরিবর্তন নিমজ্জনে বিভক্ত করা যেতে পারে।
পরোক্ষ তাপ অপচয় প্রযুক্তির সাথে তুলনা করে, প্রত্যক্ষ তরল কুলিং প্রযুক্তির তরল এবং তাপের উত্সের মধ্যে কোন মধ্যবর্তী পরিবাহী মাধ্যম নেই এবং তাপ সরাসরি তরলে স্থানান্তরিত করা যেতে পারে, যার ফলে উচ্চ তাপ অপচয়ের দক্ষতা হয়। যাইহোক, সরাসরি তরল কুলিং প্রযুক্তি সম্পূর্ণ ডেটা সেন্টারকে পুনরায় ডিজাইন এবং রূপান্তর করার প্রয়োজনের কারণে স্থাপন করা আরও কঠিন এবং ব্যয়বহুল। বর্তমানে, সরাসরি তরল কুলিং প্রযুক্তি প্রধানত এমন পরিস্থিতিতে ব্যবহৃত হয় যেগুলির জন্য উচ্চ তাপ অপচয় দক্ষতা প্রয়োজন।

বর্তমানে, কোল্ড প্লেট লিকুইড কুলিং সিস্টেম আরও পরিপক্ক হওয়ার সাথে সাথে এটি মূলধারার তরল কুলিং প্রযুক্তিতে পরিণত হবে যা প্রথমে ডেটা সেন্টারে প্রবেশ করে। খরচ, অপারেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ, নিরাপত্তা এবং অন্যান্য সমস্যা যা কোল্ড প্লেট তরল কুলিং প্রযুক্তির জনপ্রিয়করণকে প্রভাবিত করে তাও প্রযুক্তির বিকাশ এবং মানককরণের সাথে সমাধান করা হবে।
প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশের সাথে, নিমজ্জিত তরল কুলিং সিস্টেমগুলি উচ্চ-ঘনত্বের নতুন ডেটা সেন্টারগুলিতেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হবে, ডেটা সেন্টারগুলির তাপ অপচয় দক্ষতাকে আরও উন্নত করবে এবং কম্পিউটিং শক্তির মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করবে।