تقوم Microsoft الآن بغمر الخوادم في أحواض السوائل

بدأت Microsoft في غمر خوادمها في سائل لتحسين أدائها وكفاءة الطاقة. يتم الآن إستخدام رف من الخوادم لأحمال الإنتاج فيما يشبه الحمام السائل. كانت عملية الإنغماس هذه موجودة في الصناعة منذ بضع سنوات حتى الآن، لكن Microsoft تدعي أنها "أول مزود سحابي يقوم بتشغيل التبريد بالغمر على مرحلتين في بيئة إنتاج"

يعمل التبريد عن طريق غمر رفوف الخادم بالكامل في سائل غير موصل مصمم خصيصاً. يعمل السائل القائم على الفلوروكربون عن طريق إزالة الحرارة حيث يصطدم مباشرة بالمكونات ويصل السائل إلى درجة غليان أقل (122 درجة فهرنهايت أو 50 درجة مئوية) للتكثيف والعودة إلى الحمام كسائل ممطر. يؤدي هذا إلى إنشاء نظام تبريد مغلق الحلقة، مما يقلل التكاليف نظراً لعدم الحاجة إلى طاقة لتحريك السائل حول الخزان، ولا يلزم وجود مبرد للمكثف أيضاً.

يوضح كريستيان بيلادي، نائب رئيس مجموعة التطوير المتقدمة لمركز البيانات في Microsoft : "إنه حوض إستحمام في الأساس". "سوف يستلقي الرف داخل حوض الإستحمام هذا، وما ستراه يغلي تماماً كما ترى ما يغلي في إناءك. درجة الغليان في وعاءك تبلغ 100 درجة مئوية، وفي هذه الحالة تبلغ 50 درجة مئوية ".

تم إستخدام هذا النوع من التبريد السائل من قبل شركات العملات المشفرة في السنوات الأخيرة لتعدين البيتكوين والعملات المشفرة الأخرى. ألهمت هذه الطريقة Microsoft لتجربة إستخدامها على مدار السنوات القليلة الماضية، وإستخدامها لإختبار إرتفاع الطلب على السحابة وأعباء العمل المكثفة لتطبيقات مثل التعلم الآلي.

يتم تبريد معظم مراكز البيانات بالهواء في الوقت الحالي، بإستخدام الهواء الخارجي وتبريده عن طريق إسقاطه إلى درجات حرارة أقل من 35 درجة مئوية بإستخدام التبخر. يُعرف هذا بإسم تبريد المستنقعات، ولكنه يستخدم الكثير من الماء في هذه العملية. تم تصميم تقنية الحمام السائل الجديدة هذه لتقليل إستخدام المياه. يقول بلادي: "من المحتمل أن تلغي الحاجة إلى إستهلاك المياه في مراكز البيانات، لذا فهذا أمر مهم حقاً بالنسبة لنا". "الأمر كله يتعلق حقاً بقيادة أقل وأقل تأثيراً في أي مكان نهبط فيه."

يتيح حوض الخوادم هذا أيضاً لشركة Microsoft تجميع الأجهزة معاً بشكل أكثر إحكاماً، مما يقلل من مقدار المساحة المطلوبة على المدى الطويل مقارنةً بتبريد الهواء التقليدي. تقوم Microsoft بتجربة هذا مبدئياً من خلال عبء عمل إنتاج داخلي صغير، مع خطط لإستخدامه على نطاق أوسع في المستقبل. يقول بلادي: "إنه موجود في مركز بيانات صغير، ونحن نبحث في قيمة رف واحد". "لدينا نهج تدريجي كامل، والمرحلة التالية قريباً جداً مع رفوف متعددة."

ستقوم Microsoft بشكل أساسي بدراسة آثار الموثوقية لهذا التبريد الجديد وأنواع أعباء العمل المتدفقة التي يمكن أن تساعد في الطلب على السحابة والذكاء الإصطناعي. "نتوقع موثوقية أفضل بكثير. أوضح بلادي أن عملنا مع برنامج Project Natick قبل بضع سنوات أظهر حقاً أهمية التخلص من الرطوبة والأكسجين من البيئة.

شهد Project Natick أن Microsoft تغرق مركز بيانات كامل في قاع البحر الاسكتلندي، وتغرق 864 خادماً و 27.6 بيتابايت من التخزين في الماء. كانت التجربة ناجحة، وكان لدى Microsoft ثُمن معدل فشل مركز البيانات الأرضي. يقول بلادي: "ما نتوقعه من الغمر هو إتجاه مشابه، لأن السائل يحل محل الأكسجين والرطوبة، وكلاهما يسبب التآكل ... وهذه هي الأشياء التي تسبب فشل أنظمتنا".

يرتبط جزء من هذا العمل أيضاً بتعهد Microsoft البيئي لمعالجة ندرة المياه. التزمت الشركة بتجديد المزيد من المياه أكثر مما تستخدمه لعملياتها العالمية بحلول عام 2030. ويشمل ذلك إستخدام Microsoft لنظام تجميع مياه الأمطار في الموقع في مكاتبها وجمع التكثيف من مكيفات الهواء إلى محطات المياه. ومع ذلك، سحبت Microsoft ما يقرب من 8 ملايين متر مكعب من المياه من أنظمة البلدية والمصادر المحلية الأخرى في عام 2019، مقارنة بما يزيد قليلاً عن 7 ملايين في عام 2018.

ستكون جهود Microsoft للتعامل مع إستخدام المياه تحدياً كبيراً نظراً لإتجاهها نحو المزيد من إستخدام المياه، ولكن مشاريع مثل الغمر على مرحلتين ستساعد بالتأكيد إذا تم طرحها على نطاق أوسع. يقول بلادي: "هدفنا هو الوصول إلى الصفر في إستهلاك المياه". "هذا هو مقياسنا، لذلك هذا ما نعمل على تحقيقه."