Самарский портал "Технологии, компьютеры"

Горе - надо утопить,
Радость - надо размочить,
В каждом деле - без воды
И ни туды и ни сюды!
Василий Лебедев-Кумач, «Водовоз»

А самый интересный, на мой взгляд, доклад сделал директор ИПС РАН, руководитель программы СКИФ-ГРИД Союзного государства (от России) Сергей Абрамов, которого г-н Конаш представил как наиболее крупного специалиста по высокопроизводительным вычислениям в России. Были продемонстрированы «лезвия» (блейды), сделанные на новой платформе от Intel. Честно говоря, это была и наиболее близкая мне тема.

Меня ведь физике полуграмотная бабушка учила, и дело было так. В конце 50-х для покупки холодильника требовалось не просто накопить денег, надо было ещё и довольно долго стоять в специальной очереди: записываться и ходить отмечаться. Когда он наконец появился, я с интересом морозил в нём воду, да и вообще относился как к необычной игрушке. Как-то летом бабушка наварила компота, налила чашку из кастрюли и ставит её в миску с водой. Я ей объясняю, что в холодильнике температура ниже, чем у той воды, куда она чашку поставила, и компот быстрее остынет в холодильнике. Спорить она со мной не стала, а предложила налить две одинаковых чашки горячего компота, и одну поставить в морозилку, а другую в миску с водой. Слово «физика», равно как «теплоёмкость» и «теплопроводность» она конечно ли знала, но урок этот я запомнил на всю жизнь – с таким позором мне редко приходилось проигрывать. К тому же я успел наговорить ей кучу умных слов и посмеяться над её необразованностью.

То есть о прелестях замены газообразного рабочего тела жидким известно давно, и применяется жидкостное охлаждение во многих устройствах (например, в двигателях внутреннего сгорания), однако в ЦОДах оно никогда не применялось. В этом смысле решение, представленное Сергеем Абрамовым, смело можно назвать революционным и вместе с этим совершенно логичным. Для охлаждения лезвий блейд-серверов предлагается применять алюминиевые пластины с каналами для циркуляции жидкости. С учётом того факта, что медь имеет температуру плавления больше 1000°C, а алюминий – меньше 700°C, думаю, что эти каналы представляют собой залитые в пластину медные трубки. На больше части поверхности пластины, прилегающей к системной плате выфрезерованы углубления, и сделано это таким образом, чтобы выступающие площадки контактировали с процессорами и другими элементами платы, выделяющими тепло. (При серийном выпуске можно будет изготовить кокиль соответствующего профиля и фрезеровать только выступающие площадки). Поскольку и лезвие, и пластина из-за своей малой толщины достаточно податливы, предусмотрено с десяток отверстий для стягивания их между собой. Быстроразъёмные гидравлические соединения (БРС) позволяют «лёгким движением руки» монтировать/демонтировать лезвия в корзине, при этом клапана корзины и лезвия при демонтаже закрываются, не давая жидкости пролиться из системы.

Жидкостное охлаждение в корне меняет компоновку ЦОДа. Поскольку уже не требуется продувать корзину, бутерброды, сложенные из лезвия и охлаждающей пластины, можно устанавливать вплотную, в разы повышая плотность монтажа лезвий в корзине. И г-н Абрамов назвал потрясающую цифру: 32 двухпроцессорных блейда в корзине высотой в 6U. Такого пока не предлагает ни один производитель серверов в мире. Но это ещё не всё. Сами корзины и шкафы перестают выделять тепло, поэтому можно забыть о холодных/горячих коридорах и повысить плотность шкафов в помещении. Далее: охлаждать жидкость значительно проще, чем газ по причине резкого (примерно в 1000 раз) расхода охладителя. Для сравнения: для утилизации 1 единицы выделяемой энергии воздухом требуется ещё 0,7 единиц энергии, а водой – 0,22 единицы, что означает тройное снижение эксплуатационных расходов по этой статье. Отсутствие интенсивной циркуляции воздуха снимает проблему поддержания его влажности. Наконец, создаются более комфортные условия для персонала. Поэтому мой вопрос не возник, а просто вырвался: а почему же остальные не делают такие решения? На что Сергей с довольной улыбкой ответил: «делали многие, а сделать удалось только нам».

Сергей Абрамов по сути повторил слова Михаила Фадеева о том, что эти результаты были достигнуты благодаря сотрудничеству с компанией Intel, на протяжении длительного времени предоставлявшей всю необходимую информацию по новым процессорам, включая опытные образцы. 3 терафлопа в корзине 6U, 24 терафлопа в стойке – вот что дало технологическое сотрудничество с корпорацией Intel и другими мировыми брендами. Применение жидкостного охлаждения и замена жёстких дисков на твердотельные накопители фирмы Intel позволило вообще избавиться от подвижных частей в серверных стойках. И опять это не только колоссальное повышение надёжности, но и тотальная ликвидация шума в помещении ЦОДа.

Никаких подводных камней в решении с водяным охлаждением вроде бы не наблюдается. Возможно, эта конструкция лезвий сможет претендовать на стандарт, и было бы очень приятно в ближайшем будущем услышать определение стандартных серверов как платформы компании Intel и нашей конструкции серверов. Будем болеть за них.

Послесловие

И последнее: цены на процессоры Intel Xeon серии 5500 варьируются от 188 до 1600 долларов США при покупке партиями по 1000 штук. Процессоры Intel Xeon 3500 для однопроцессорных серверов стоят от 265 до 970 долларов США при покупке партиями по 1000 штук. Встраиваемые процессоры L5518 и L5508 для сегмента рынка коммуникационного оборудования стоят 530 и 423 доллара США соответственно при покупке партиями по 1000 штук.

Закон есть закон. Часть 1.

Закон есть закон. Часть 2.