كريس بارانيوكمراسل التكنولوجيا
إنهم يعملون على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع بسرعات عالية ويصبحون ساخنين جدًا – لكن رقائق كمبيوتر مركز البيانات تحصل على الكثير من التدليل. بعضهم يقيم بشكل رئيسي في المنتجع الصحي.
وقال جوناثان بالون، الرئيس التنفيذي لشركة إيزوتوب للتبريد السائل: “سيكون لدينا سائل يرتفع ثم ينهمر أو ينزل على أحد المكونات”. “سيتم رش بعض الأشياء.”
وفي حالات أخرى، تعتمد الأدوات العاملة على حمامات سائلة تدور، والتي تبدد الحرارة التي تولدها، وتمكنها من العمل بسرعات عالية جدًا، تُعرف باسم “زيادة سرعة التشغيل”.
وقال السيد بالون: “يقوم عملاؤنا برفع تردد التشغيل طوال الوقت لأنه لا يوجد خطر تعطل الخادم”. وأضاف أن أحد العملاء، وهو سلسلة فنادق أمريكية، يخطط لاستخدام الحرارة الصادرة عن خوادم الفندق لتدفئة غرف الضيوف ومغاسل الفنادق وحمامات السباحة.
وبدون التبريد، تنهار مراكز البيانات.
في تشرين الثاني (نوفمبر)، أدى فشل نظام التبريد في مركز بيانات أمريكي إلى إرسال تكنولوجيا التداول المالي إلى شبكة CME Group، وهي أكبر مشغل للبورصة في العالم. وقد أطلقت الشركة منذ ذلك الحين قدرة تبريد إضافية للمساعدة في منع حدوث ذلك مرة أخرى.
في الوقت الحالي، يتزايد الطلب على مراكز البيانات، ويرجع ذلك جزئيًا إلى نمو تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي. لكن كمية هائلة من الطاقة والمياه التي تستخدمها العديد من هذه المرافق تعني أنها مثيرة للجدل بشكل متزايد.
أكثر من 200 مجموعة بيئية طالبت الولايات المتحدة مؤخرًا بوقف إنشاء مراكز البيانات الجديدة في البلاد. ولكن هناك بعض شركات مراكز البيانات التي تقول إنها تريد تقليل تأثيرها.
لديهم حافز آخر. أصبحت رقائق الكمبيوتر في مراكز البيانات قوية بشكل متزايد. لدرجة أن الكثيرين في الصناعة يقولون إن طرق التبريد التقليدية – مثل تبريد الهواء، حيث تقوم المراوح بنفخ الهواء باستمرار فوق المكونات الأكثر سخونة – لم تعد كافية لبعض العمليات.
السيد بالون على علم بذلك الجدل المتزايد حول بناء مراكز البيانات المستهلكة للطاقة. ويقول: “المجتمعات تتراجع عن هذه المشاريع”. “نحن بحاجة إلى كميات أقل بكثير من الكهرباء والمياه. ليس لدينا مراوح – نحن نعمل بصمت.”
تقول شركة Isotope إن نظام التبريد السائل الخاص بها، والذي يمكنه تبريد مكونات متعددة في مركز البيانات، وليس فقط معالجة الرقائق، يمكن أن يقلل احتياجات الطاقة المرتبطة بالتبريد بنسبة تصل إلى 80%.
تستخدم تكنولوجيا الشركة الماء لتبريد سائل زيتي يتواصل فعليًا مع تكنولوجيا الكمبيوتر. لكن المياه تظل في حلقة مغلقة، لذا ليست هناك حاجة لسحب المزيد منها باستمرار من الإمدادات المحلية.
سألته عما إذا كانت السوائل ذات الأساس النفطي في نظام التبريد الخاص بالشركة مشتقة من منتجات الوقود الأحفوري، فأجاب أن بعضها كذلك، على الرغم من إصراره على أن لا شيء منها يحتوي على PFAS. المعروف أيضا باسم إلى الأبد الكيميائيةوهو ما يضر بصحة الإنسان.
تستخدم بعض تقنيات تبريد مراكز البيانات القائمة على السوائل المبردات التي تحتوي على PFAS. ليس هذا فحسب، بل إن العديد من المبردات تنتج غازات دفيئة قوية للغاية، والتي يمكن أن تؤدي إلى تفاقم تغير المناخ.
وقال يولين وانغ، كبير محللي التكنولوجيا السابقين في شركة أبحاث السوق IDTechEx، إن أنظمة التبريد ثنائية الطور تستخدم هذا النوع من المبردات. يبدأ سائل التبريد كسائل ولكن الحرارة المنبعثة من مكونات الخادم تبخره إلى غاز، وهذا التغيير في الطور يوفر الكثير من الطاقة، مما يعني أنه وسيلة فعالة لتبريد الأشياء.
في بعض التصميمات، تكون تكنولوجيا مركز البيانات مغمورة بالكامل بكميات كبيرة من المبردات المحتوية على PFAS. وأضاف السيد وانغ: “يمكن أن يخرج البخار من الخزان”. “قد تكون هناك بعض القضايا الأمنية.” وفي حالات أخرى، يتم توصيل مادة التبريد مباشرة إلى المكون الأكثر سخونة فقط، وهو رقائق الكمبيوتر.
بعض الشركات التي تقدم التبريد على مرحلتين تتحول حاليًا إلى المبردات الخالية من PFAS.
على مر السنين، جربت الشركات طرقًا مختلفة للتبريد في سباق للعثور على أفضل طريقة لإبقاء أدوات مركز البيانات سعيدة.
مايكروسوفت مشهورة تغرق في حاوية تشبه الأنبوب على سبيل المثال، فإن Orkney to Sea مليء بالخوادم. وكانت الفكرة هي أن مياه البحر الاسكتلندية الباردة من شأنها أن تحسن كفاءة نظام التبريد القائم على الهواء داخل الجهاز.
وفي العام الماضي، أكدت مايكروسوفت أنها أغلقت المشروع. وقال أليستير سبيرز، المدير العام للبنية التحتية العالمية لمجموعة أعمال Microsoft Azure، إن الشركة تعلمت الكثير منها. ويقول: “بدون المشغلين (البشريين)، قل عدد الأخطاء التي حدثت، وهو ما أثر في بعض أساليبنا التشغيلية”. تميل مراكز البيانات الأكثر عدم التدخل إلى أن تكون أكثر موثوقية.
وأظهرت النتائج الأولية فعالية استخدام الطاقة في مركز البيانات تحت سطح البحر، أو PUE، بمعدل 1.07 – مما يشير إلى أنه أكثر كفاءة بكثير من الغالبية العظمى من مراكز البيانات البرية. ويحتاج إلى ماء صفر.
ولكن في النهاية، خلصت مايكروسوفت إلى أن اقتصاديات بناء وصيانة مركز بيانات تحت سطح البحر لم تكن مواتية للغاية.
ولا تزال الشركة تعمل على أفكار التبريد القائمة على السوائل، بما في ذلك الموائع الدقيقة، حيث تتدفق قنوات صغيرة من السائل عبر طبقات متعددة من شريحة السيليكون. يقول السيد سبيرز: “يمكنك أن تفكر في لغز تبريد سائل من خلال السيليكون على مقياس النانومتر”.
الباحثون يتوصلون إلى أفكار أخرى.
وفي يوليو/تموز، قام رينكون تشن وزملاؤه في جامعة كاليفورنيا بسان دييجو، نشرت ورقة لقد قاموا بتفصيل مفهومهم لتقنية التبريد القائمة على الغشاء المملوء بالمسام والتي يمكن أن تساعد في تبريد الرقائق بشكل سلبي – دون الحاجة إلى ضخ السائل أو نفخ الهواء بشكل فعال.
وقال البروفيسور تشين: “في الأساس، أنت تستخدم الحرارة لتوفير قوة الضخ”. ويقارنها بالعملية التي يتبخر بها الماء من أوراق النبات، مما يؤدي إلى تأثير الضخ الذي يسحب المزيد من الماء إلى أغصانها لتجديد جذع الشجرة وأوراقها. وقال البروفيسور تشين إنه يأمل في تسويق هذه التكنولوجيا.
وقالت ساشا لوسيوني، مديرة الذكاء الاصطناعي والمناخ في شركة Hugging Face، وهي شركة للتعلم الآلي، إن البحث عن طرق جديدة لتبريد تكنولوجيا مراكز البيانات يتم بشكل متزايد.
ويرجع ذلك جزئيًا إلى الطلب على الذكاء الاصطناعي – بما في ذلك الذكاء الاصطناعي التوليدي، أو نماذج اللغات الكبيرة (LLM)، وهي الأنظمة التي تعمل على تشغيل روبوتات الدردشة. في الدراسات السابقةويشير الدكتور لوسيوني إلى أن هذه التكنولوجيا تستهلك الكثير من الطاقة.
ويقول: “إذا كان لديك نماذج تستهلك الكثير من الطاقة، فيجب تعزيز عملية التبريد”.
نموذج عقلانيوأضاف أن ذلك يفسر إنتاجهم بخطوات متعددة وزيادة الطلب.
إنهم يستخدمون “قوة أكبر بمئات أو آلاف المرات” من روبوتات الدردشة القياسية التي تجيب ببساطة على الأسئلة. ودعا الدكتور لوسيوني إلى مزيد من الشفافية من جانب شركات الذكاء الاصطناعي بشأن مقدار الطاقة التي تستهلكها منتجاتها المختلفة.
بالنسبة للسيد بالون، فإن حاملي شهادة الماجستير في القانون هم شكل من أشكال الذكاء الاصطناعي – ويقول إنهم “وصلوا بالفعل إلى حدودهم” من حيث الإنتاجية.
