Ymchwil ar statws datblygu technoleg oeri hylif gweinydd gartref a thramor
Mae afradu gwres effeithlon microelectroneg ac offer trydanol wedi bod yn un o brif gymwysiadau technoleg trosglwyddo gwres fodern erioed
[1]. Mae integreiddio sglodion prosesu electronig yn mynd yn uwch ac yn uwch, ond mae'r gyfrol yn mynd yn llai ac yn llai. Mae'r broses weithgynhyrchu CPU wedi symud o 65 nanometr i 32 nanometr fel yr oes brif ffrwd, ac mae'r GPU wedi mynd i mewn i'r oes 28 nanometr, a achosodd llif gwres uchel. Problem afradu gwres dwysedd
[2]. Mae allbwn gwres y sglodyn CPU wedi cynyddu o tua 105 W / m2 o 1 Yi ychydig flynyddoedd yn ôl i tua 106 W / m 2 o 1 Yi nawr
[3]. Os yw'r afradu gwres yn wael, bydd y tymheredd gormodol o uchel a gynhyrchir nid yn unig yn lleihau sefydlogrwydd gweithio'r sglodyn ac yn cynyddu'r gyfradd wallau, ond hefyd yn achosi straen thermol gormodol oherwydd y gwahaniaeth tymheredd gormodol rhwng amgylchedd mewnol ac allanol y modiwl. , sy'n effeithio ar berfformiad trydanol y sglodyn. Amledd gweithio, cryfder mecanyddol a dibynadwyedd. Mae ymchwil a chymwysiadau ymarferol wedi dangos bod cyfradd fethu cydrannau electronig yn cynyddu'n esbonyddol gyda'r cynnydd yn y tymheredd gweithredu
[4]. Bob tro y bydd tymheredd un gydran lled-ddargludyddion yn cynyddu 10 gradd Celsius, bydd dibynadwyedd y system yn gostwng 50%. Oherwydd y gall tymheredd uchel gael effaith niweidiol iawn ar berfformiad cydrannau electronig, er enghraifft, gall tymheredd uchel beryglu cyffordd lled-ddargludyddion, niweidio rhyngwyneb cysylltiad y gylched, cynyddu gwrthiant y dargludydd a ffurfio difrod straen mecanyddol, dengys ymchwil bod mwy na 55% Mae modd methu offer electronig yn cael ei achosi gan dymheredd gormodol
[5]. Ers i'r gweinydd gael ei eni, mae ei ddatblygiad bob amser wedi cyd-fynd â'i ddatblygiad ac ni ellir ei ddileu. Mae'r gweinyddwyr mwyaf cyffredin yn dibynnu ar aer oer i oeri'r peiriant. Gyda datblygiad uwchgyfrifiaduron, mae integreiddio sglodion a chyflymder cyfrifiadurol yn parhau i gynyddu, mae'r defnydd o ynni hefyd yn cynyddu, ac mae'r broblem o afradu gwres wedi dod yn fwyfwy amlwg. Y dull afradu gwres aer-oeri traddodiadol yw'r dull trosglwyddo gwres uniongyrchol, sy'n dibynnu ar ddull trosglwyddo gwres darfudol hylif un cam a dim ond ar gyfer dyfeisiau electronig sydd â dwysedd fflwcs gwres o ddim mwy na gellir defnyddio'r dull oeri aer gorfodol. 10W / cm2, ac mae'n ymddangos bod dwysedd fflwcs gwres yn fwy na 10W / cm2. Di-rym.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae datblygu gwybodaeth yn y cartref wedi dod yn fwy a mwy aeddfed, a gosodwyd gofynion uwch ar seilwaith y system wybodaeth - technoleg canolfan ddata. Ar gyfer y ganolfan ddata, gan fod maint y data y mae angen ei brosesu yn cynyddu, mae graddfa'r ganolfan ddata hefyd yn cynyddu.
Gyda thwf ffrwydrol galw busnes prosesu data a datblygiad cyflym technoleg gyfrifiadurol a rhwydwaith, mae mentrau mawr fel bancio, yswiriant, gwarantau a diwydiannau ariannol eraill, cludiant, meddygol ac iechyd a mentrau mawr eraill ac asiantaethau'r llywodraeth wedi sefydlu llawer o ddata yn olynol canolfannau. Wedi'i ysgogi gan ofynion gwasanaethau data a thechnoleg TG, mae adeiladu canolfannau data fy ngwlad' s bellach wedi cychwyn ar gyfnod o ddatblygiad cyflym, ac mae canolfannau cyfrifiadura cwmwl a chanolfannau data wedi tyfu ym mhobman.
Gan mai'r prif ddull oeri cyfredol yw oeri aer, mae canolfan ddata enfawr yn golygu llawer iawn o filiau trydan. Gydag adeiladu canolfannau data, mae defnydd ynni enfawr canolfannau data hefyd wedi denu sylw amrywiol ddiwydiannau yn y gymdeithas. Er enghraifft, yn 2013, roedd nifer y canolfannau data yn Tsieina tua 45,000, ac roedd y defnydd pŵer blynyddol tua 20 biliwn kwh; disgwylir erbyn 2020, y bydd nifer y canolfannau data yn Tsieina yn fwy na 80,000, a bydd y defnydd pŵer blynyddol yn fwy na 40 biliwn. Oriau Kilowatt (ffynhonnell ddata: Ymchwil TGCh).
Mae yna ganolfannau data ar raddfa fawr di-ri gyda chostau trydan gweithredol o filiynau neu hyd yn oed degau o filiynau o ddoleri yn Tsieina, ac mae canolfannau data wedi dod yn ddyfynbris pŵer-pŵer &; pyllau diwaelod." Nid yw cymhareb effeithlonrwydd ynni canolfannau data cyfredol yn uchel.
Mae hyn oherwydd bod technoleg gyfrifiadurol gysylltiedig, technoleg cyflenwi pŵer, a thechnoleg oeri i gyd wedi esblygu o hanes. Mae dyluniad canolfannau data traddodiadol yn mynd ar drywydd perfformiad, tra bod yn rhaid i genhedlaeth newydd o ganolfannau data ddilyn effeithlonrwydd ynni (PUE), hynny yw, defnyddio ynni canolfannau data, o dan amgylchiadau heddiw' s prinder ynni a chynnydd cyflym mewn costau ynni . Yng ngoleuni'r hinsawdd fyd-eang sy'n cynhesu fwyfwy, ynni cynyddol dynn, a chostau ynni cynyddol, mae adran defnydd ynni uchel y ganolfan ddata yn wynebu heriau difrifol wrth leihau'r defnydd o ynni, gwella'r defnydd o adnoddau, ac arbed costau. Mae sylw mwy a mwy o reolwyr canolfannau data a gwerthwyr TG wedi dod yn duedd anochel yn natblygiad canolfannau data yn y dyfodol. Mae awdurdodau cenedlaethol perthnasol yn talu mwy a mwy o sylw i fater rheoli defnydd ynni mewn canolfannau data. Ar ddechrau 2013, dyfynbris &; Comisiwn y Weinyddiaeth Diwydiant a Thechnoleg Gwybodaeth, Comisiwn Datblygu a Diwygio, y Weinyddiaeth Tir ac Adnoddau, y Comisiwn Rheoleiddio Trydan, a Gweinyddiaeth Ynni: Barn Arweiniol ar Adeiladu a Chynllunio Canolfannau Data [GG ] quot; (Cyflwynodd y Weinyddiaeth Diwydiant a Thechnoleg Gwybodaeth Unicom, 2013, tudalen 13) ofynion penodol iawn. Mae'n angenrheidiol hyrwyddo cynllunio cyffredinol lleoliad canolfannau data ac ystyried adnoddau a ffactorau amgylcheddol, hyrwyddo'r defnydd dwys o adnoddau, a gwella'r lefel. arbed ynni a lleihau allyriadau; cyflwyno safonau perthnasol i fodloni gofynion y genhedlaeth newydd o ganolfannau data gwyrdd, gwneud y gorau o gynllun llif aer oer a phoeth yn yr ystafell gyfrifiaduron, a mabwysiadu cyflenwad aer manwl gywir, Mesurau fel oeri ffynonellau gwres yn gyflym i leihau costau gweithredu o ran adeiladu ystafelloedd cyfrifiaduron, dewis prif offer, ac ati, i sicrhau bod gwerth PUE canolfannau data ar raddfa fawr sydd newydd eu hadeiladu, hynny yw, cyfradd defnyddio ynni'r ganolfan ddata, yn cyrraedd islaw 1.5, ac yn ymdrechu i leihau gwerth PUE y ganolfan ddata ar ôl y trawsnewid I is na 2.
Ar hyn o bryd, mae dwysedd gwres gweinyddwyr rac a gweinyddwyr llafnau newydd a ddefnyddir yn helaeth mewn canolfannau data yn cynyddu o flwyddyn i flwyddyn. Nid yw systemau aerdymheru traddodiadol sy'n defnyddio technoleg oeri aer wedi gallu cwrdd â gofynion oeri ystafelloedd cyfrifiadurol dwysedd uchel o'r fath. Rhaid i ddylunwyr seilwaith canolfannau data ddod o hyd i ffordd arall o ddod o hyd i ddull oeri effeithlon a rhesymol.
Mae yna lawer o ddulliau technegol i leihau defnydd ynni canolfannau data, ond nid datrys problem dulliau adeiladu canolfannau data yw'r broblem sylfaenol, ond chwyldroi dulliau oeri cyfrifiaduron ac offer arall. A barnu o'r cynnydd ymchwil diweddaraf gartref a thramor, mae datblygu cenhedlaeth newydd o gyfrifiaduron wedi'u hoeri â hylif (neu weinyddion wedi'u hoeri â hylif) a defnyddio oeryddion hylif i ddisodli aer i oeri elfennau gwresogi cyfrifiadurol yn chwyldro technolegol mewn cyfrifiadur yn y dyfodol. offer.
