مائع کولنگ ٹیکنالوجی: AIGC دور میں ڈیٹا سینٹرز کے کولنگ چیلنجز سے نمٹنا

 

مصنوعی ذہانت سے تیار کردہ مواد (AIGC) کی تیزی سے ترقی کے ساتھ، کمپیوٹنگ پاور کی مانگ میں اضافہ ہوا ہے، جس کے نتیجے میں ڈیٹا سینٹرز کی بجلی کی کھپت اور تھرمل مینجمنٹ کی ضروریات میں زبردست اضافہ ہوا ہے۔ AI ماڈل کی تربیت اور اندازہ کے دوران کمپیوٹنگ کے اعلیٰ وسائل کی ضروریات سرور کی حرارت پیدا کرنے میں نمایاں اضافہ کرتی ہیں، جس سے کولنگ ٹیکنالوجیز کے لیے بار بڑھتا ہے۔ Colocation America کی ایک رپورٹ کے مطابق، 2020 تک عالمی ڈیٹا سینٹرز میں فی کابینہ کی اوسط پاور 16.5 کلو واٹ تک بڑھ گئی تھی، جو کہ 2008 کے مقابلے میں 175 فیصد زیادہ ہے۔ نتیجے کے طور پر، مائع کولنگ ٹیکنالوجی ڈیٹا سینٹر کولنگ کے لیے ایک نیا فوکل پوائنٹ بن گئی ہے۔ حل

 

اس سال کی GTC کانفرنس میں، NVIDIA نے نہ صرف B200 اور GB200 چپس کی نمائش کی بلکہ اس کے ساتھ موجود مائع کولنگ ٹیکنالوجی کو بھی اجاگر کیا۔ مزید برآں، 2024 SIEPR اکنامک سمٹ میں، NVIDIA کے سی ای او جینسن ہوانگ نے انکشاف کیا کہ اگلی نسل کے DGX GPU سرور مکمل طور پر مائع کولنگ کو اپنائیں گے۔ NVIDIA کے فیصلے نے صنعت میں ایک رجحان قائم کیا ہے، مائع کولنگ ٹیکنالوجی کی ترقی میں نئی ​​رفتار کا انجیکشن لگایا ہے۔ جیسے جیسے AI ٹیکنالوجی آگے بڑھ رہی ہے، مائع کولنگ کی اہمیت تیزی سے واضح ہوتی جا رہی ہے۔ مائع کولنگ ٹیکنالوجی نہ صرف ڈیٹا سینٹرز کی توانائی کی کھپت کو نمایاں طور پر کم کرتی ہے بلکہ سرور کی آپریشنل کارکردگی کو بھی بڑھاتی ہے اور آلات کی عمر کو بڑھاتی ہے۔ لہذا، مائع کولنگ آہستہ آہستہ ڈیٹا سینٹر کولنگ کے حل کے لئے ایک ترجیحی غور بنتا جا رہا ہے۔

 

 

I ڈیٹا سینٹر کولنگ کے طریقوں کا موازنہ

 

فی الحال، ڈیٹا سینٹر کولنگ سسٹم کو بنیادی طور پر دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے: ایئر کولنگ اور مائع کولنگ۔ مائع کولنگ ٹیکنالوجی سرور کے حرارت پیدا کرنے والے اجزاء کے ساتھ حرارت کا تبادلہ کرنے کے لیے ہوا کو مائع میڈیم سے بدل دیتی ہے، اس طرح گرمی کو دور کر دیتی ہے اور اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ سرور زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کی حد میں مستحکم طور پر کام کرے۔ اس کے برعکس، ایئر کولنگ ہوا کی نقل و حرکت کے ذریعے گرمی کو ختم کرنے کے لیے پنکھے اور ایئر کنڈیشنگ سسٹم پر انحصار کرتی ہے۔ مائع ٹھنڈک گرمی پیدا کرنے والے اجزاء کو براہ راست ٹھنڈا کرتی ہے، حرارت کی ترسیل کی کارکردگی ہوا سے 25 گنا زیادہ، مخصوص حرارت کی گنجائش 1000 سے 3,500 گنا زیادہ، اور حرارت کی منتقلی کی کارکردگی 10 سے 40 گنا زیادہ ہوتی ہے۔ ہوا اس طرح، انہی حالات میں، مائع کولنگ ٹیکنالوجی کولنگ کی کارکردگی میں ہوا کی ٹھنڈک سے کہیں زیادہ ہے۔

 

▲ ڈیٹا سینٹر کولنگ سسٹم

 

▲ مائع کولنگ ٹیکنالوجی اور ایئر کولنگ

 

ایئر کولنگ کے مقابلے میں، مائع کولنگ اعلی کولنگ کی کارکردگی اور کم توانائی کی کھپت فراہم کرتا ہے. اعلی کثافت والے کمپیوٹنگ ماحول میں، ایئر کولنگ سسٹم اکثر ٹھنڈک کے تقاضوں کو پورا کرنے کے لیے جدوجہد کرتے ہیں، جب کہ مائع کولنگ اس چیلنج کو مؤثر طریقے سے حل کر سکتی ہے۔ مزید برآں، مائع کولنگ فوائد پیش کرتی ہے جیسے کم شور اور ایک چھوٹا سا نشان، جو اسے اعلی کثافت کنفیگریشنز اور جدید ڈیٹا سینٹرز کی سبز توانائی کی بچت کی ضروریات کے لیے موزوں بناتا ہے۔

 

 

II کیا AI دور میں مائع کولنگ کی ترقی کو چلاتا ہے؟

 

1. کمپیوٹنگ چپس کی بڑھتی ہوئی حرارت کی طاقت: ایئر کولنگ اپنی حد کو پہنچ گئی۔

AI ٹیکنالوجی کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، کمپیوٹنگ پاور کی مانگ میں مسلسل اضافہ ہوتا جا رہا ہے، جس کی وجہ سے چپس میں گرمی کی پیداوار اور گرمی کے بہاؤ کی کثافت میں اضافہ ہوتا ہے۔ جب چپس طویل عرصے تک اعلی درجہ حرارت پر کام کرتی ہیں، تو ان کی کارکردگی اور عمر پر منفی اثر پڑتا ہے، اور ناکامی کی شرح بڑھ جاتی ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ جب چپ کا آپریٹنگ درجہ حرارت 70-80 ڈگری تک پہنچتا ہے تو ہر 10 ڈگری کا اضافہ اس کی کارکردگی کو تقریباً 50% تک کم کر سکتا ہے۔

 

فی الحال، Intel کے CPUs میں تھرمل ڈیزائن پاور (TDP) 350W تک ہے، NVIDIA کا H100 700W تک پہنچ جاتا ہے، اور مستقبل کا B100 1,000W تک پہنچ سکتا ہے، جو ایئر کولنگ کی 800W سنگل پوائنٹ کولنگ حد کے قریب ہے۔ چونکہ کمپیوٹنگ چپ پاور کی کھپت میں مسلسل اضافہ ہوتا جا رہا ہے، اور CPU اور GPU بجلی کی کھپت کل AI سرور پاور کا تقریباً 80% ہے، ایئر کولنگ کا استعمال جاری رکھنے سے قطار میں ایئر کنڈیشنگ کی ضروریات میں نمایاں اضافہ ہوگا۔ اعلی کثافت کولنگ کے منظرناموں میں، مائع کولنگ اہم قیمت اور کارکردگی کے فوائد پیش کرتا ہے۔

 

چپ سائیڈ کے علاوہ، ڈیٹا سینٹرز میں فی کابینہ بجلی کی کثافت بھی بڑھ رہی ہے۔ روایتی ایئر کولنگ عام طور پر 12KW سے 15KW رینج میں کیبنٹ کولنگ کی ضروریات کو پورا کرتی ہے۔ کے مطابق2022 گلوبل ڈیٹا سینٹر سروے رپورٹاپ ٹائم انسٹی ٹیوٹ کی طرف سے، ایک واحد NVIDIA DGX A100 سرور کے لیے زیادہ سے زیادہ پاور 6.5KW ہے، اور ایک معیاری 42U ہائی کیبنٹ تقریباً پانچ 5U ہائی AI سرور رکھ سکتی ہے، جس کی کل پاور فی کابینہ 20KW سے زیادہ ہے۔ روایتی ایئر کولنگ AI سرور کیبینٹ کی ٹھنڈک کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتی۔

 

2. ڈیٹا سینٹر توانائی کی بچت کی ضروریات کے ذریعے کارفرما: اعلی PUE کے تقاضے

PUE (بجلی کے استعمال کی تاثیر) ڈیٹا سینٹر کی توانائی کی کارکردگی کا جائزہ لینے کے لیے ایک اہم اشارے ہے، جس کا حساب اس طرح کیا جاتا ہے: PUE=کل ڈیٹا سینٹر توانائی کی کھپت / IT آلات توانائی کی کھپت۔ PUE قدر 1 کے جتنی قریب ہوگی، ڈیٹا سینٹر کی توانائی کی کارکردگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس کے برعکس، PUE قدر جتنی زیادہ ہوگی، مجموعی کارکردگی اتنی ہی کم ہوگی۔

 

اعداد و شمار ڈیٹا سینٹر کی بجلی کی کھپت کو کئی حصوں میں تقسیم کرتے ہیں: IT آلات 45%، کولنگ سسٹم 43%، پاور سپلائی اور ڈسٹری بیوشن سسٹم 10%، اور روشنی اور دیگر استعمال 2% کے لیے۔ ان میں سے، ایئر کنڈیشننگ سسٹم کی توانائی کی کھپت آئی ٹی آلات کے بعد دوسرے نمبر پر ہے، اس لیے ایئر کنڈیشنگ سسٹم کی توانائی کی کھپت کو کم کرنا خاص طور پر اہم ہو جاتا ہے جب آئی ٹی سسٹم کو اپ گریڈ نہیں کیا جا سکتا۔

 

"کاربن چوٹی" اور "کاربن غیر جانبداری" کے حصول کے قومی اہداف اور "مشرقی ڈیٹا، ویسٹرن کمپیوٹیشن" حکمت عملی کے تناظر میں، نئی جاری کردہگرین ڈیٹا سینٹر گورنمنٹ پروکیورمنٹ ڈیمانڈ اسٹینڈرڈز (ٹرائل)PUE کے سخت تقاضے عائد کرتا ہے۔یہ معیار یہ بتاتا ہے کہ جون 2023 سے، ڈیٹا سینٹر PUE کو 1.4 سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے، اور 2025 تک، ضرورت کا PUE 1.3 سے زیادہ نہیں ہوگا۔ CDCC اور Inspur انفارمیشن کے ڈیٹا کے مطابق، ایئر کولنگ استعمال کرنے والے ڈیٹا سینٹرز میں عام طور پر 1.4 اور 1.5 کے درمیان PUE ہوتا ہے، جبکہ مائع کولنگ ٹیکنالوجی PUE کو 1.2 سے کم کر سکتی ہے۔ اس طرح، زیادہ توانائی کی بچت اور موثر مائع کولنگ ٹیکنالوجی کو اپنانا ایک رجحان بن گیا ہے۔

 

ڈیٹا سینٹرز میں توانائی کی کھپت طویل عرصے سے صنعت کی توجہ کا مرکز رہی ہے، خاص طور پر عالمی توانائی کے وسائل کی رکاوٹوں اور ماحولیاتی بیداری میں اضافے کے پس منظر میں۔ ڈیٹا سینٹر کی توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانا خاص طور پر اہم ہے۔ مائع کولنگ ٹیکنالوجی، زیادہ موثر کولنگ سلوشنز فراہم کرکے، ایئر کنڈیشننگ سسٹم کی توانائی کی کھپت کو کم کرتی ہے، اس طرح ڈیٹا سینٹر PUE کی قدروں کو نمایاں طور پر کم کرتی ہے۔ یہ ٹیکنالوجی نہ صرف آپریشنل اخراجات کو کم کرنے میں مدد کرتی ہے بلکہ پائیدار ترقی کے اہداف کے مطابق کاربن کے اخراج کو بھی کم کرتی ہے۔

 

 

▲ ڈیٹا سینٹر توانائی کی کھپت

 

 

III مائع کولنگ ٹیکنالوجی کی درجہ بندی

 

مائع کولنگ سسٹم کو براہ راست مائع کولنگ اور بالواسطہ مائع کولنگ میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے اس بنیاد پر کہ مائع ہارڈ ویئر کے ساتھ کیسے تعامل کرتا ہے۔ براہ راست مائع کولنگ میں شامل ہوتا ہے مائع گرمی کی منتقلی کے لیے ہارڈ ویئر کے اجزاء کے ساتھ براہ راست رابطے میں آتا ہے۔ اس طریقہ کو مزید وسرجن کولنگ اور سپرے کولنگ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ وسرجن کولنگ ہارڈ ویئر کے اجزاء کو مکمل طور پر مائع میں ڈبو دیتی ہے، جبکہ سپرے کولنگ میں مائع کو براہ راست ہارڈ ویئر پر چھڑکنا شامل ہوتا ہے۔

 

بالواسطہ مائع کولنگ، دوسری طرف، حرارت کو دور کرنے کے لیے درمیانی جزو (جیسے ہیٹ ایکسچینجر یا کولنگ پلیٹ) کا استعمال کرتا ہے، جس سے مائع کو براہ راست ہارڈ ویئر سے رابطہ کرنے سے روکتا ہے۔ ایک عام بالواسطہ مائع کولنگ سسٹم کولڈ پلیٹ مائع کولنگ سسٹم ہے، جسے مزید سنگل فیز اور ٹو فیز کولڈ پلیٹ کولنگ میں اس بنیاد پر تقسیم کیا جاسکتا ہے کہ آیا کولنگ میڈیم فیز تبدیلی سے گزرتا ہے۔

 

▲ مائع کولنگ کے طریقوں کا تعارف

 

1. کولڈ پلیٹس سے وسرجن کولڈ پلیٹس تک

مائع کولنگ ٹیکنالوجی گرمی پیدا کرنے والے اجزاء سے گرمی کو ٹھنڈے پلیٹوں کے ذریعے ٹھنڈا کرنے والے مائع میں منتقل کرتی ہے، اور کولنگ مائع پھر اپنی ریفریجریٹنگ خصوصیات کے ذریعے گرمی کو ختم کر دیتا ہے۔ اس نظام میں، کام کرنے والا مائع براہ راست الیکٹرانک اجزاء سے رابطہ نہیں کرتا، جس کے نتیجے میں کمپیوٹر سسٹم میں کم سے کم تبدیلیاں ہوتی ہیں۔ اصل ایئر کولنگ ہیٹ سنک کو آسانی سے مائع کولنگ کٹ کے ساتھ تبدیل کیا جا سکتا ہے، اور کولنٹ کے پائپوں کو چیسس کے باہر روٹ کیا جا سکتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی خاص طور پر درمیانے سے زیادہ گرمی کے بہاؤ کی کثافت کے ساتھ ٹھنڈک کی ضروریات کے لیے موزوں ہے۔

 

کولڈ پلیٹ مائع کولنگ سسٹم بنیادی طور پر کولنگ ٹاور، کولنٹ ڈسٹری بیوشن یونٹ (CDU)، پرائمری اور سیکنڈری مائع کولنگ سرکٹس، کولنگ میڈیم، اور مائع ٹھنڈا کیبنٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔ پرائمری سرکٹ سے مراد وہ لوپ ہے جو ثانوی سرکٹ سے گرمی کو بیرونی ماحول یا دیگر گرمی کی بحالی کے یونٹوں میں خارج کرتا ہے، جبکہ ثانوی سرکٹ سے مراد وہ لوپ ہے جو سرورز سے گرمی کو ہٹاتا ہے اور اسے بنیادی سرکٹ کے ذریعے خارج کرتا ہے۔ دونوں سرکٹس CDU، یا کولنٹ ڈسٹری بیوشن یونٹ کے ذریعے گرمی کا تبادلہ کرتے ہیں۔

 

کولڈ پلیٹ مائع کولنگ سسٹم کا کام کرنے والا اصول نسبتاً آسان ہے، لیکن عملی ایپلی کیشنز میں، کولڈ پلیٹوں کے ڈیزائن، کولنگ مائعات کے انتخاب، اور سسٹم کی دیکھ بھال پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ مزید برآں، کولڈ پلیٹ مائع کولنگ سسٹم ہائی ہیٹ فلوکس کثافت والے ماحول میں غیر معمولی طور پر اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں، جو انہیں جدید ڈیٹا سینٹرز کی اعلی کثافت لے آؤٹ کی ضروریات کے لیے انتہائی موزوں بناتے ہیں۔

 

▲ کولڈ پلیٹ مائع کولنگ سسٹم کا اسکیمیٹک ڈایاگرام

 

وسرجن مائع کولنگ سسٹم گرمی پیدا کرنے والے اجزا کو غیر کنڈکٹیو کولنگ مائعات میں براہ راست ڈوب کر موثر گرمی کی کھپت حاصل کرتے ہیں۔ اس بات پر منحصر ہے کہ آیا سرکولیشن کے دوران کولنگ مائع ایک مرحلے میں تبدیلی سے گزرتا ہے، وسرجن مائع کولنگ کو سنگل فیز وسرجن کولنگ اور دو فیز وسرجن کولنگ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔

 

سنگل فیز وسرجن کولنگ میں، کولنگ مائع بغیر کسی مرحلے کی تبدیلی کے ہیٹ ایکسچینج کے عمل کے دوران صرف درجہ حرارت کی تبدیلی سے گزرتا ہے۔ حرارت کی منتقلی مکمل طور پر مائع کی سمجھدار حرارت کی تبدیلی پر انحصار کرتی ہے، اس خصوصیت کو استعمال کرتے ہوئے کہ مائع گرم ہونے پر کثافت میں پھیلتا اور کم ہوتا ہے۔ گرم کولنگ مائع قدرتی طور پر بڑھتا ہے اور اسے بیرونی کولنگ لوپ کے ہیٹ ایکسچینجر سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ ٹھنڈا مائع پھر کشش ثقل کے نیچے ڈوب جاتا ہے، کولنگ سائیکل کو مکمل کرتا ہے۔ اس طریقہ کار میں، کولنگ مائع پورے عمل کے دوران مائع حالت میں رہتا ہے۔ اس کے برعکس، دو فیز وسرجن کولنگ میں ٹھنڈک مائع شامل ہوتا ہے جس میں گرمی کی کھپت کے دوران مائع سے گیس میں فیز تبدیلی ہوتی ہے اور پھر گیس سے مائع میں واپس آتی ہے۔

 

ایک وسرجن مائع کولنگ سسٹم میں انڈور اور آؤٹ ڈور دونوں اجزاء شامل ہیں۔ آؤٹ ڈور سائیڈ میں کولنگ ٹاور، پرائمری پائپ لائن نیٹ ورک، اور پرائمری کولنگ مائع شامل ہے۔ انڈور سائیڈ میں کولنٹ ڈسٹری بیوشن یونٹ (CDU)، وسرجن ٹینک (کیبنٹ)، IT آلات، ثانوی پائپ لائن نیٹ ورک، اور ثانوی کولنگ مائع شامل ہے۔ استعمال کے دوران، آئی ٹی کا سامان مکمل طور پر کولنگ مائع میں ڈوبا ہوا ہے، لہذا کولنگ مائع کے انتخاب میں غیر کنڈکٹیو سیالوں، جیسے سلیکون آئل یا فلورینیٹیڈ مائعات پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔

 

▲ سنگل فیز lmmersion مائع کولنگ کا اسکیمیٹک ڈایاگرام

 

اگرچہ سپرے کولنگ موجود ہے، اس کا اطلاق نسبتاً محدود ہے اور اعلی کثافت والے سرورز اور بڑے پیمانے پر ڈیٹا سینٹرز کے لیے موزوں نہیں ہے۔ مختصر مدت میں، کولڈ پلیٹ لیکوئیڈ کولنگ AI دور کی ٹھنڈک کی ضروریات کے لیے انتہائی موزوں ہے اور ڈیٹا سینٹرز کی ایئر کولنگ سے لیکویڈ کولنگ میں منتقلی اس کی پختگی، موجودہ سسٹمز کے ساتھ مطابقت، دیکھ بھال میں آسانی، اور کم ریٹروفٹ اخراجات کی وجہ سے ہے۔ . طویل مدت میں، بہترین تھرمل چالکتا، موثر فضلہ حرارت کی بحالی کی صلاحیت، اور اعلی کابینہ کی طاقت کے لیے معاونت کے ساتھ، ڈوبی مائع کولنگ، مستقبل کے ڈیٹا سینٹرز کی ابھرتی ہوئی کولنگ ضروریات کے لیے زیادہ موزوں ہوگی۔ خاص طور پر چونکہ کیبنٹ یونٹ کی طاقت میں مسلسل اضافہ ہوتا جا رہا ہے، ڈوبنے والی مائع کولنگ زیادہ موثر ٹھنڈک حل فراہم کر سکتی ہے، جس سے ڈیٹا سینٹرز کی مجموعی پاور یوزیج ایفیکٹیونس (PUE) کو کم کرنے میں مدد ملتی ہے۔

 

2. ذہین کمپیوٹنگ مراکز کے لیے ترجیحی انتخاب - مائع کولنگ

جیسے جیسے بجلی کی کثافت بڑھ رہی ہے، مائع کولنگ سلوشنز مزید نئے GPU کمپیوٹنگ مراکز کے لیے انتخاب بن رہے ہیں۔ IDC کی "China Semiannual Liquid-cooled Server Market (H1 2023) ٹریکر" رپورٹ کے مطابق، چینی مائع ٹھنڈا سرور مارکیٹ 2023 میں $1.51 بلین تک پہنچ گئی۔ IDC نے پیش گوئی کی ہے کہ 2022 سے 2027 تک، کمپاؤنڈ سالانہ ترقی کی شرح چینی مائع کولڈ سرور مارکیٹ 54.7 فیصد تک پہنچ جائے گی، جس کی مارکیٹ کا حجم 2027 تک $8.9 بلین تک پہنچنے کی توقع ہے۔

 

ذہین کمپیوٹنگ مراکز میں مائع کولنگ ٹیکنالوجی کا اطلاق نہ صرف کمپیوٹنگ کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے بلکہ توانائی کی کھپت اور آپریٹنگ اخراجات کو بھی نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔ مائع کولنگ ٹیکنالوجی کا فروغ ڈیٹا سینٹرز کو زیادہ موثر، سبز اور ذہین ترقی کی طرف گامزن کرے گا، جو AI دور میں ڈیٹا پروسیسنگ کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ٹھوس بنیاد فراہم کرے گا۔

 

▲ مائع کولنگ سرور مارکیٹ کا سائز

 

IV مائع کولنگ انڈسٹری چین

 

مائع کولنگ انڈسٹری چین تین اہم حصوں پر مشتمل ہے: اپ اسٹریم پروڈکٹ کے اجزاء فراہم کرنے والے، مڈ اسٹریم مائع کولڈ سرور مینوفیکچررز، اور ڈاؤن اسٹریم کمپیوٹنگ پاور استعمال کرنے والے۔ موجودہ ڈاون اسٹریم صارفین میں، علی بابا جیسی گھریلو کمپنیاں سنگل فیز وسرجن مائع کولنگ کی ترقی پر توجہ مرکوز کر رہی ہیں، جبکہ دیگر، جیسے Baidu، Tencent، اور JD.com، بنیادی طور پر کولڈ پلیٹ مائع کولنگ کا استعمال کرتی ہیں۔ بیرون ملک، وسرجن کولنگ کولڈ پلیٹ کولنگ سے زیادہ جدید ہے، جس میں معروف امریکی کمپنیاں جیسے Intel، Google، اور Meta خاص طور پر AI سپورٹ کے ساتھ، وسرجن مائع کولنگ کی تیزی سے ترقی کر رہی ہیں۔

 

▲ مائع کولنگ انڈسٹری چین

 

 

V وسرجن مائع کولنگ ٹیکنالوجی کے ساتھ ممکنہ مسائل

 

1. کولنٹ کا انتخاب

کولنٹ مائع کولنگ ٹیکنالوجی میں اہم خام مال میں سے ایک ہے اور ایک اعلی تکنیکی رکاوٹ پیش کرتا ہے۔ ڈوبنے والی مائع کولنگ ٹیکنالوجی میں، کولنٹ کو الیکٹرانک مصنوعات سے براہ راست رابطہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اس طرح کولنٹ کی کارکردگی پر اعلیٰ تقاضے عائد ہوتے ہیں، جیسے بہترین تھرمل چالکتا، اچھی موصلیت، اور مواد کی مطابقت۔ مزید برآں، ماحولیاتی خصوصیات جیسے بدبو، زہریلا، اور انحطاط میں آسانی بھی اہم ہیں، اور کولنٹ زیادہ سے زیادہ صارف دوست اور ماحول دوست ہونا چاہیے۔

 

اس وقت سب سے زیادہ استعمال ہونے والے وسرجن کولنٹس میں ہائیڈرو کاربن اور آرگنوسیلیکونز (جسے عام طور پر "تیل" کہا جاتا ہے، جیسے معدنی تیل) اور فلورینیٹڈ مرکبات (جیسے فلورینیٹڈ مائعات) شامل ہیں۔ فلورینیٹڈ مائعات کی مجموعی کارکردگی اچھی ہوتی ہے اور انہیں مائع ٹھنڈا کرنے والا مثالی مواد سمجھا جاتا ہے۔ تاہم، fluorinated مائع کے ساتھ بڑا چیلنج ان کی اعلی قیمت ہے. تیزی سے سخت ماحولیاتی تحفظ کی ضروریات کے ساتھ، سلیکون تیل، جس میں زیادہ تھرمل چالکتا اور کم کثافت ہے، بھی زیادہ ماحول دوست ہے۔ کولنگ میڈیم کا انتخاب بنیادی طور پر کولنگ کے عمل پر منحصر ہے۔

 

2. آپٹیکل پاتھ سیلنگ کے مسائل

کولنٹس جیسے فلورینیٹڈ مائعات یا سلیکون آئل بہترین موصلیت کے خواص کے حامل ہوتے ہیں، جو سرکٹ کے شارٹ سرکٹ کو مؤثر طریقے سے روکتے ہیں۔ کم تعدد سگنل کے حالات میں، ان کولنٹس میں سگنل کی ترسیل میں کم سے کم مداخلت ہوتی ہے۔ تاہم، ہائی فریکوئنسی سگنلز کے تحت، سگنل ٹرانسمیشن پر کولنٹ کے اثرات کو محتاط تشخیص اور کنٹرول کی ضرورت ہے۔ مجموعی طور پر، سرکٹس پر اثر قابل انتظام ہے۔

 

آپٹیکل راستوں کے بارے میں، ڈیٹا سینٹرز میں زیادہ تر آپٹیکل ماڈیولز کو نان ہیرمیٹک پیکیجنگ کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے، یعنی مناسب ترمیم کے بغیر، کولنٹ آپٹیکل گہا میں داخل ہو سکتا ہے، جس سے آپٹیکل کارکردگی متاثر ہوتی ہے۔ یہاں تک کہ ہرمیٹک پیکیجنگ کے ساتھ، کچھ غیر فعال نظری راستے، جیسے لینس، ہرمیٹک چیمبر سے باہر رہتے ہیں۔

 

آپٹیکل راستوں کا ڈیزائن عام طور پر ہوا کے اضطراری انڈیکس (تقریباً 10) پر مبنی ہوتا ہے۔ جب آپٹیکل اجزاء کو کولنٹ میں ڈبو دیا جاتا ہے، تو کولنٹ کا ریفریکٹیو انڈیکس، جو ہوا سے مختلف ہوتا ہے، فوکل پوائنٹس اور جوڑے کی کارکردگی میں تبدیلی کا سبب بن سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، فلورینیٹڈ آئل کا ریفریکٹیو انڈیکس عام طور پر 1.3 کے ارد گرد ہوتا ہے، اور ریفریکٹیو انڈیکس میں اس تبدیلی کے لیے آپٹیکل پاتھ ڈیزائن کے پیرامیٹرز میں ایڈجسٹمنٹ کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

 

آپٹیکل اور برقی راستوں پر ڈوبی مائع کولنگ کے ممکنہ اثرات سے نمٹنے کے لیے، صنعت مختلف اقدامات کر رہی ہے، جیسے کولنٹ ماحول کے مطابق نئی آپٹیکل ماڈیول پیکیجنگ ٹیکنالوجیز تیار کرنا، ہائی فریکوئنسی سگنلز کے لیے سرکٹ ڈیزائن کو بہتر بنانا، اور آپٹیکل مواد کی تحقیق کرنا۔ ڈھانچے وسرجن کولنگ کے لیے زیادہ موزوں ہیں۔

 

3. انٹیگریٹڈ ڈیلیوری بمقابلہ ڈیکپلڈ ڈیلیوری

فی الحال، کولڈ پلیٹ مائع کولڈ سرورز کے لیے تین ڈیلیوری ماڈلز ہیں:

① IT آلات کی طرف صرف مائع ٹھنڈا سرور فراہم کرتا ہے؛

② IT سائیڈ "مائع ٹھنڈا سرور + مائع ٹھنڈا کابینہ" فراہم کرتا ہے؛

③ IT سائیڈ "مائع ٹھنڈا سرور + مائع ٹھنڈا کیبنٹ + CDU + سیکنڈری سرکٹ" فراہم کرتا ہے۔

 

تیسرا ڈیلیوری ماڈل، انٹیگریٹڈ ڈیلیوری، جہاں پوری کابینہ کو ایک ہی مینوفیکچرر کے ذریعے مربوط ڈیزائن اور ڈیولپمنٹ کے لیے خود ساختہ معیار کے ساتھ فراہم کیا جاتا ہے، سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈیکپلڈ ڈیلیوری میں مختلف مینوفیکچررز کی جانب سے کیبنٹ اور سرور کے ساتھ لیکویڈ کولڈ کیبنٹ اور لیکویڈ کولڈ سرور کے درمیان صارف کی وضاحت کردہ انٹرفیس ڈیزائن کی وضاحتیں شامل ہوتی ہیں۔ انفراسٹرکچر اور سرور مینوفیکچررز کو مربوط اور تعاون کرنے کی ضرورت ہے۔ ڈیکپلڈ ڈیلیوری کو اسکیل کرنا اور لچکدار طریقے سے تعینات کرنا آسان ہے۔

 

▲ کولڈ پلیٹ لیکویڈ کولڈ سرور ڈیلیوری موڈ تفریق

 

فی الحال، چین کے اندر مائع کولنگ ٹیکنالوجی میں معیاری کاری کی سطح نسبتاً کم ہے۔ سرور کے مختلف آلات، کولنٹس، ریفریجریشن پائپ لائنز، اور پاور سپلائی پروڈکٹس شکل میں مختلف ہوتے ہیں، اور کوئی متحد انٹرفیس معیار نہیں ہے، جو معیاری کاری اور بڑے پیمانے پر اطلاق کے لیے چیلنجز پیش کرتا ہے۔ تین بڑے ملکی ٹیلی کام آپریٹرز کے ذریعے شائع کیے گئے وائٹ پیپرز میں مائع کولنگ ٹیکنالوجی کے لیے تین سالہ وژن کا خاکہ پیش کیا گیا ہے، جس میں 2025 تک مائع کولنگ کی بڑے پیمانے پر ایپلی کیشنز شروع کرنے کے منصوبے کے ساتھ آہستہ آہستہ ٹیکنالوجی کی تصدیق اور جانچ کی گئی ہے۔ توقع ہے کہ 50% سے زیادہ ڈیٹا پروجیکٹس اس ٹکنالوجی کو اپنائیں گے، معیاری بنانے اور مائع کولنگ کے بڑے پیمانے پر نفاذ کو فروغ دیں گے اور ڈیکپلڈ ڈیلیوری کی حمایت کریں گے۔