তথ্য কেন্দ্রে তরল কুলিং প্রযুক্তি বিপ্লব

এআই, ক্লাউড কম্পিউটিং এবং বিগ ডেটার মতো প্রযুক্তির উদ্ভাবনী বিকাশের সাথে, তথ্য পরিকাঠামো হিসাবে ডেটা সেন্টার এবং যোগাযোগ সরঞ্জামগুলি ক্রমবর্ধমান পরিমাণে গণনার কাজ করছে। ডেটা সেন্টারগুলিতে কম্পিউটিং শক্তির দ্রুত বৃদ্ধির সাথে, একক ক্যাবিনেটের শক্তি ঘনত্ব বৃদ্ধি পেয়েছে, যা তাপ অপচয়ের দক্ষতার উপর উচ্চ চাহিদা রাখে। অন্যদিকে, "দ্বৈত কার্বন" নীতির অধীনে, "প্রধান শক্তি ভোক্তা" হিসাবে ডেটা সেন্টারগুলিকে রেফ্রিজারেশন সিস্টেমের বিদ্যুৎ খরচ কমানোর জন্য তাদের PUE সূচকগুলি ক্রমাগত হ্রাস করতে হবে। যাইহোক, ঐতিহ্যগত বায়ু শীতলকরণ উপরের তাপ অপচয়ের প্রয়োজনীয়তাগুলি আর পূরণ করতে পারে না এবং তরল শীতল প্রযুক্তি উদ্ভূত হয়েছে।

10 বছর আগে বাজারে উপলব্ধ লাইন ডেটা সেন্টার GPU-এর শীর্ষে ছিল NVIDIA K40, যার থার্মাল ডিজাইন পাওয়ার (TDP) ছিল 235W। 2020 সালে যখন NVIDIA A100 রিলিজ করেছিল, তখন TDP 400W এর কাছাকাছি ছিল এবং সর্বশেষ H100 চিপের সাথে TDP 700W-এ আকাশচুম্বী হয়েছিল। একটি একক উচ্চ-পারফরম্যান্স এআই চিপের তাপ ডিজাইনের শক্তি খরচ 1000W এ পৌঁছেছে। এটা বোঝা যাচ্ছে যে ইন্টেল একটি চিপ তৈরি করছে যা 1.5 কিলোওয়াট হতে পারে। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার প্রতিযোগিতা শেষ পর্যন্ত কম্পিউটিং শক্তির প্রতিযোগিতায় নেমে আসে এবং উচ্চ কম্পিউটিং চিপগুলির জন্য একটি বড় বাধা হল তাদের তাপ অপচয় করার ক্ষমতা। যখন চিপের TDP 1000W ছাড়িয়ে যায়, তখন তরল কুলিং প্রযুক্তি অবশ্যই গ্রহণ করতে হবে।

তরল কুলিং প্রযুক্তি কম্পিউটার কক্ষে উচ্চ-ঘনত্ব স্থাপন এবং স্থানীয় ওভারহিটিং সমস্যাগুলি কার্যকরভাবে সমাধান করতে পারে, যার মধ্যে নিমজ্জন তরল শীতল তাপ অপচয় এবং শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষেত্রে অসামান্য সুবিধা রয়েছে। নিমজ্জন তরল কুলিং একটি সাধারণ সরাসরি যোগাযোগের তরল শীতল পদ্ধতি, যেখানে ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি একটি শীতল তরলে নিমজ্জিত হয় এবং উৎপন্ন তাপ সরাসরি শীতল তরলে স্থানান্তরিত হয় এবং তরল সঞ্চালনের মাধ্যমে পরিচালিত হয়। নিমজ্জন তরল কুলিংকে দুই প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: একক-ফেজ নিমজ্জন তরল কুলিং এবং ফেজ পরিবর্তন নিমজ্জন তরল কুলিং, ইলেকট্রনিক ডিভাইসের শীতল করার সময় ব্যবহৃত শীতল তরল অবস্থার পরিবর্তন হবে কিনা তার উপর নির্ভর করে। একক-ফেজের সুবিধা হল যে স্থাপনার খরচ এবং কুলিং মাঝারি খরচ কম, এবং কুল্যান্ট ওভারফ্লো হওয়ার ঝুঁকি নেই; ফেজ পরিবর্তনের সুবিধা তার উচ্চ তাপ অপচয় ক্ষমতা এবং সীমার মধ্যে রয়েছে, তবে এটি এখনও খরচ এবং প্রযুক্তিগত পরিপক্কতার পরিপ্রেক্ষিতে একক-ফেজ থেকে পিছিয়ে রয়েছে।

একক ফেজ নিমজ্জন কুলিং দক্ষ এবং নির্ভরযোগ্য তাপ ব্যবস্থাপনার জন্য ডেটা কেন্দ্রগুলির জন্য একটি আকর্ষণীয় সমাধান প্রদান করে। এই পদ্ধতিতে, আইটি উপাদানগুলি সম্পূর্ণরূপে নিমজ্জিত হয় একটি বিশেষভাবে প্রণীত অন্তরক তরলে। এই তরলটি সার্ভার থেকে সরাসরি তাপ শোষণ করে, যা দ্বি-পর্যায় নিমজ্জন শীতল করার মতো। দুই-ফেজ সিস্টেমের বিপরীতে, একক-ফেজ কুল্যান্ট ফুটতে বা ফেজ ট্রানজিশনের মধ্য দিয়ে যায় না। এটি পুরো শীতল প্রক্রিয়া জুড়ে তরল থাকে। উত্তপ্ত নিরোধক তরল হিট এক্সচেঞ্জারের মাধ্যমে কুলিং ডিস্ট্রিবিউশন ইউনিট (CDU) এর ভিতরে সঞ্চালিত হয়। এই হিট এক্সচেঞ্জার তাপ শক্তিকে একটি স্বাধীন শীতল মাধ্যম, সাধারণত একটি বন্ধ-লুপ জল ব্যবস্থায় স্থানান্তর করে। শীতল নিরোধক তরলটি শীতল চক্রটি সম্পূর্ণ করার জন্য নিমজ্জন ট্যাঙ্কে পুনরায় পাম্প করা হয়।

একটি দ্বি-পর্যায়ের নিমজ্জন কুলিং সিস্টেমে, ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি একটি উত্তাপক তাপ পরিবাহী তরল স্নানে নিমজ্জিত হয়, যার বায়ু, জল বা তেলের চেয়ে অনেক ভাল তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। দুই-ফেজ নিমজ্জন তরল কুলিং এর মধ্যে পার্থক্য হল যে কুল্যান্ট একটি ফেজ পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়। দ্বি-ফেজ নিমজ্জন তরল শীতলকরণের তাপ স্থানান্তর পথটি মূলত একক-ফেজ নিমজ্জন তরল শীতলকরণের মতই, যার প্রধান পার্থক্য হল সেকেন্ডারি সাইড কুল্যান্ট শুধুমাত্র নিমজ্জন চেম্বারের অভ্যন্তরীণ এলাকায় সঞ্চালিত হয়, যার উপরের অংশ নিমজ্জন কক্ষটি গ্যাসীয় অঞ্চল এবং নীচের অংশটি তরল অঞ্চল; আইটি সরঞ্জামগুলি সম্পূর্ণরূপে একটি কম স্ফুটনাঙ্কের তরল কুল্যান্টে নিমজ্জিত, যা সরঞ্জাম থেকে তাপ শোষণ করে এবং ফোঁড়া করে। বাষ্পীভবনের ফলে উত্পাদিত উচ্চ-তাপমাত্রার বায়বীয় কুল্যান্ট, তার কম ঘনত্বের কারণে, ধীরে ধীরে নিমজ্জন চেম্বারের শীর্ষে জড়ো হয় এবং শীর্ষে ইনস্টল করা কনডেনসারের সাথে তাপ বিনিময় করে, একটি নিম্ন-তাপমাত্রার তরল কুল্যান্টে ঘনীভূত হয়। তারপর এটি মাধ্যাকর্ষণ ক্রিয়াকলাপের অধীনে চেম্বারের নীচে প্রবাহিত হয়, আইটি সরঞ্জামগুলির জন্য তাপ অপচয় অর্জন করে।

তাপ অপচয় প্রযুক্তির উদ্ভাবনী বিকাশের প্রক্রিয়াতে, এটি চিপ বা ইলেকট্রনিক ডিভাইসই হোক না কেন, পণ্যগুলির ভলিউম, ডিজাইনের ব্যয়, নির্ভরযোগ্যতা এবং অন্যান্য দিকগুলি হল থ্রেশহোল্ড যা উদ্যোগগুলি এড়াতে পারে না। এগুলিও এমন সমস্যা যা তাপ অপচয় প্রযুক্তিকে ভারসাম্য এবং সমাধান করতে হবে। বর্তমান প্যাটার্নের জন্য সর্বোত্তম সমাধান খুঁজে বের করার জন্য বিভিন্ন তাপ অপচয়ের উপকরণ, প্রযুক্তি এবং প্রয়োগের পরিস্থিতির জন্য পণ্যগুলি বিকাশ করতে বিভিন্ন সমন্বয় প্রযুক্তি ব্যবহার করা যেতে পারে।