हमने अपने लैब में लिक्विड कूलिंग लाने के लिए CoolIT Systems के साथ साझेदारी की है। उस प्रयास के हिस्से के रूप में, हमने एक मिनी लिक्विड कूलिंग रिग तैयार की और एक डेल पावरएज R760 को रेट्रोफिट किया, इसे एयर-कूल्ड से लिक्विड-कूल्ड में परिवर्तित किया। हम अपनी लिक्विड-कूलिंग यात्रा की शुरुआत कर रहे हैं, लेकिन हमने पहले ही डायरेक्ट लिक्विड कूलिंग (DLC) द्वारा प्रदान किए जाने वाले लाभों के बारे में महत्वपूर्ण खोजें की हैं।

 

DLC रूपांतरण के बाद डेल पावरएज R760

आधुनिक वर्कलोड का समर्थन करने के लिए किसी न किसी रूप में लिक्विड कूलिंग की आवश्यकता होगी। विशाल सीपीयू और जीपीयू थर्मल डिज़ाइन पावर (टीडीपी) वाले सर्वर को एयर-कूलिंग के लिए गणित अब काम नहीं करता है। कोल्ड प्लेट्स के माध्यम से वितरित डीएलसी सबसे आम समाधान है, हर सर्वर विक्रेता के पास कम से कम एक विकल्प होता है। जब डेल की बात आती है, तो उन्होंने पावरएज पोर्टफोलियो में लिक्विड कूलिंग प्रदान करने के लिए CoolIT Systems के साथ साझेदारी की है।

हमारा लैब, अधिकांश डेटा केंद्रों की तरह, शुरुआत से ही लिक्विड कूलिंग का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था। लेकिन, कई डेटा केंद्रों की तरह, हम देख रहे हैं कि उच्चतम पावर वाले सर्वर को किसी न किसी रूप में लिक्विड कूलिंग की आवश्यकता होती है, और यदि हम इन प्रणालियों का लाभ उठाना चाहते हैं, तो हमें अनुकूलन करना होगा। यह एक ऐसी कहानी है जिसे हम आजकल उद्यमों में बहुत सुन रहे हैं, क्योंकि डेटा केंद्र एआई में निवेश कर रहे हैं, और पा रहे हैं कि इनमें से अधिकांश प्रणालियों को संचालन के लिए जल्द ही किसी प्रकार के लिक्विड लूप की आवश्यकता होगी।

हमारे मामले में, हमने लैब में डेल पावरएज R760 सर्वर में से एक को रेट्रोफिट करके शुरुआत करने का फैसला किया। स्पष्ट रूप से कहें तो, जब ग्राहक लिक्विड-कूल्ड सर्वर चाहते हैं, तो वे डेल से उसी तरह ऑर्डर करते हैं। डेल CoolIT के साथ एकीकरण को संभालता है और ग्राहकों को कोल्ड प्लेट्स स्थापित और लिक्विड कूलिंग के लिए होसेस प्लंब किए हुए सर्वर प्राप्त होते हैं। डीएलसी पावरएज सिस्टम में कुछ बारीकियां हैं जो उन्हें एयर-कूल्ड सर्वर से अलग बनाती हैं, हम इस काम के साथ अपेक्षाकृत अनछुए क्षेत्र में चले गए। उदाहरण के लिए, iDRAC कार्ड अलग है, डीएलसी संस्करण में लीक डिटेक्शन के लिए एक लीड है। हम रूपांतरण प्रक्रिया में सफल रहे, लेकिन अपने स्वयं के कोल्ड प्लेट्स स्थापित करना एक समर्थित गतिविधि नहीं है।

CoolIT DLC किट

CoolIT ने हमें एक मिनी सिस्टम से सुसज्जित किया है जिसका उपयोग आमतौर पर छोटे प्रूफ ऑफ कॉन्सेप्ट के लिए किया जाता है क्योंकि हमारे ग्राहक अपने डेटा केंद्रों में लिक्विड कूलिंग जोड़ने की प्रक्रिया से गुजरते हैं। कहा जा सकता है कि यह सिस्टम 10kW तक स्केल कर सकता है, इसलिए यह उन लोगों के लिए कुछ अनुभव प्राप्त करने का एक शानदार तरीका है जो लिक्विड कूलिंग के लिए नए हैं, लगभग आधे रैक के साथ। इस सेटअप के तीन मुख्य घटक हैं, कोल्ड प्लेट्स, रैक मैनिफोल्ड और कूलेंट डिस्ट्रीब्यूशन यूनिट (CDU)।

कोल्ड प्लेट्स को विशिष्ट टीडीपी उपयोग मामलों के लिए डिज़ाइन किया गया है और वे जिस सीपीयू या जीपीयू को ठंडा किया जा रहा है, उसमें पूरी तरह से फिट होते हैं। वे भ्रामक रूप से सरल दिखते हैं, और भले ही प्लेटों पर कोई पंप या चलने वाले हिस्से न हों, बढ़ती टीडीपी के कारण इंजीनियरिंग तुच्छ नहीं है। परिप्रेक्ष्य के लिए, CoolIT ने हाल ही में कोल्ड प्लेट्स की एक नई लाइन लॉन्च की है जो 1500W तक का समर्थन कर सकती है। हमारे R760 में सीपीयू तुलनात्मक रूप से थोड़े सामान्य हैं, इंटेल ज़ीऑन 8580 सीपीयू में प्रत्येक में केवल 350W की टीडीपी है।

 

कोल्ड प्लेट्स स्थापित करना बहुत सरल है, ब्लॉक में थर्मल पेस्ट पहले से ही लगा हुआ है, यह एक बहुत ही सरल ड्रॉप-इन किट है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, डीएलसी सिस्टम के लिए एक अलग iDRAC कार्ड है जिसमें कोल्ड प्लेट्स से चलने वाले लीक डिटेक्शन केबल के लिए कनेक्शन पॉइंट होता है। होसेस को R760 के पीछे से, डीएलसी iDRAC किट के साथ आने वाले एक अलग ब्रैकेट के माध्यम से रूट किया जाता है।

कोल्ड प्लेट्स को लेबल किए गए गर्म/ठंडे कनेक्शन के माध्यम से मैनिफोल्ड से जोड़ा जाता है। मैनिफोल्ड स्वयं स्टेनलेस स्टील से बना है और फिटिंग ड्रिपलेस क्विक डिस्कनेक्ट हैं। सर्वर को मैनिफोल्ड से कनेक्ट करने में कुछ सेकंड लगते हैं, जो पहले से भरा हुआ आता है। संयोग से, हमारा मैनिफोल्ड रैक के पीछे चला गया, लेकिन यदि आवश्यक हो तो इसे सामने कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। हमारे पास इस उपयोग के मामले के लिए एक मिनी मैनिफोल्ड है, एक अधिक पारंपरिक डीएलसी रैक में पूरे रैक को कवर करने वाला मैनिफोल्ड होगा। मैनिफोल्ड सीधे सीडीयू से जुड़ता है।

सीडीयू इस लूप में भारी काम करता है, हम CoolIT AHx10 का उपयोग कर रहे हैं। यह एक 5U लिक्विड-टू-एयर सीडीयू है जो 25C परिवेश में 7kW लोड को संभाल सकता है। CoolIT एक विस्तार किट प्रदान करता है जो इस इकाई को 10kW तक स्केल करेगा। चेसिस के अंदर एक लिक्विड-टू-एयर हीट एक्सचेंजर और रिडंडेंट पंप हैं। मैनिफोल्ड की तरह, सीडीयू पहले से भरा हुआ आता है। हमने अपना रैक में अपेक्षाकृत कम रखा है, लेकिन सीडीयू कहीं भी जा सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि रैक कैसे सेट किया गया है।

AHx10 की अधिकतम बिजली खपत 750W है, जो बिजली बचत के आसपास समग्र अर्थशास्त्र वार्ता में मदद करता है। सिस्टम में एक सहज टचस्क्रीन डिस्प्ले है जो रिमोट एक्सेस सपोर्ट प्रदान करता है। शुरुआत में पंप दबाव निर्धारित करने के अलावा, सीडीयू के साथ वास्तव में बहुत कम करना पड़ता है, यह लगभग सेट इट एंड फॉरगेट इट है, हमारा कुछ हफ्तों से बिना किसी अतिरिक्त हस्तक्षेप के चल रहा है।

यह ध्यान देने योग्य है कि इस CoolIT गियर के साथ, हम गर्मी को स्वयं हल नहीं कर रहे हैं। हम प्रभावी रूप से गर्मी को R760 के सीपीयू से सीडीयू के भीतर हीट एक्सचेंजर में स्थानांतरित कर रहे हैं। हमें अभी भी लैब को पहले की तरह ठंडा करने की आवश्यकता है क्योंकि हमारे पास लैब के बाहर गर्मी स्थानांतरित करने के लिए सुविधा जल नहीं है। कहा जा सकता है कि कुछ लिक्विड-कूल्ड सर्वर के लिए एक छोटा सिस्टम जैसे यह एकदम सही है और छोटे एआई परिनियोजन वाले उद्यम के लिए एक आदर्श फिट हो सकता है, डेल पावरएज XE9640 जैसा कुछ अच्छी तरह से जोड़ा जाएगा।

भले ही हमें अभी भी अपने लैब में डीएलसी R760 से गर्मी से निपटना है, लिक्विड कूलिंग में जाने के कई फायदे हैं।

डीएलसी के लाभ

एयर कूलिंग से लिक्विड कूलिंग में जाने पर, सबसे बड़ा और सबसे स्पष्ट लाभ पंखे के उपयोग में कमी है। R760 को अभी भी DRAM और स्टोरेज जैसे सिस्टम घटकों के लिए एयरफ्लो की आवश्यकता होती है, लेकिन उन्हें उतनी तेजी से घूमने की आवश्यकता नहीं होती है। जबकि यह सर्वर को शांत बनाता है, डीएलसी लूप का सबसे अच्छा हिस्सा बिजली की खपत में कमी है। एक और चीज जो हमें थोड़ी आश्चर्यजनक लगी, वह यह है कि डीएलसी R760 एयर-कूल्ड होने की तुलना में थोड़ा बेहतर प्रदर्शन किया।

R760 की बिजली की खपत को अधिक बारीकी से देखने के लिए, हमने अपना Quarch QTL2843 Mains Power Analysis Module स्थापित किया। हमने सर्वर को उसके फैक्ट्री एयर-कूल्ड हीटसिंक के साथ और फिर CoolIT कोल्ड प्लेट्स के साथ चलाया। सीपीयू पर दबाव डालने के लिए, हमने 50 बिलियन अंकों तक पाई गणना चलाई, जो सीपीयू और डीएम पर बहुत भारी भार डालता है। हमारा इरादा सीपीयू को यथासंभव कठिन धक्का देना था ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि पंखे को उनकी अधिकतम आवश्यक ड्यूटी में बुलाया जाए।

डीएलसी कार्यान्वयन का प्रभाव तुरंत स्पष्ट था। R760 को एयर-कूल्ड कॉन्फ़िगरेशन में चलाते समय, अपेक्षित रूप से, वर्कलोड के दौरान पंखे 100% तक घूमते हैं। डीएलसी कॉन्फ़िगरेशन के साथ, R760 ने पंखे को 32% पर घुमाने का विकल्प चुना, जो एक नाटकीय गिरावट है। यह केवल एक सर्वर में 200 वाट की बचत के बराबर है। यह केवल पंखे की गति नहीं है जो बाहर खड़ी है, सीपीयू स्वयं डीएलसी के साथ लगभग आधी तापमान पर रिपोर्ट किए गए, 41/42C की तुलना में 88/89C जब एयर-कूल्ड थे।

 

लेकिन यह केवल बिजली की बचत नहीं है जो तरल शीतलन में जाने पर सामने आती है। हमने थोड़ा प्रदर्शन बढ़ावा देखा, जिसकी हमें उम्मीद नहीं थी। कोल्ड प्लेट्स बेहतर कूलिंग प्रदान करने के साथ, सीपीयू अपनी पूरी क्षमता से काम कर सकता है। एयर-कूल्ड कॉन्फ़िगरेशन में, R760 ने 50 बिलियन पाई गणना को 369 सेकंड में पूरा किया। डीएलसी कॉन्फ़िगरेशन में, R760 थोड़ा तेज चला, गणना को 347 सेकंड में वितरित किया। यह प्रदर्शन में लगभग 6% की वृद्धि है, जिससे हमें इंटेल सीपीयू से थोड़ा और निचोड़ने की अनुमति मिलती है।

अंतिम विचार

हम लैब में लिक्विड कूलिंग के साथ शुरुआत कर रहे हैं और इस प्रारंभिक प्रयास पर CoolIT के साथ काम करने के लिए उत्साहित हैं। कोल्ड प्लेट्स पावरएज R760 पर पूरी तरह से काम कर रही हैं और मैनिफोल्ड और सीडीयू एक साथ आते हैं और बिना किसी चिंता या निरंतर छेड़छाड़ के 'बस काम करते हैं'। जो लोग डेटा सेंटर में लिक्विड लाने के बारे में चिंतित हैं, उनके लिए निरंतर सरलता महत्वपूर्ण है। हमें कोई रिसाव या अन्य अधिक विनाशकारी घटनाएं भी नहीं हुई हैं, जो अपेक्षित है, यह एंटरप्राइज गियर है जिसमें विफलता दर बहुत कम है।

जो उद्यम डेटा सेंटर में उच्च-शक्ति वाले एआई सिस्टम लाना चाहते हैं, उनके लिए लिक्विड कूलिंग एक तयशुदा बात है। 8-वे जीपीयू सर्वर एयर-कूलिंग को छोड़ देंगे, इस तरह के डीएलसी लूप या कम से कम, एक बंद लूप और रेडिएटर का विकल्प चुनेंगे। किसी भी तरह से, कुछ मात्रा में तरल डेटा सेंटर में अपना रास्ता खोज लेगा। पर्याप्त बिजली बचत और मामूली प्रदर्शन बढ़ावा के साथ, ऐसे कई कारण हैं कि उद्यमों को डीएलसी सर्वर को अपनाना चाहिए।

CoolIT इस क्षेत्र में एक स्पष्ट नेता है और डेल के साथ इसका संबंध बाजार में विभिन्न प्रकार के लिक्विड कूलिंग समाधान लाता है, जो आसानी से उपभोग योग्य तरीके से है, जिसमें बहुत कम चिंता करने की आवश्यकता है। हम अपने छोटे लूप को और अधिक खोजने के लिए तत्पर हैं और लैब में और अधिक लिक्विड-कूल्ड सर्वर देखने का इंतजार नहीं कर सकते।

बीजिंग कियानक्सिंग जिएटोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड
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