डेटा सेंटर ऊर्जा खपत के लिए सबसे अच्छा समाधान क्या है?
2016 और 2020 के बीच, चीन की कंप्यूटिंग शक्ति में सालाना औसतन 42% की वृद्धि हुई, 2020 में कुल कंप्यूटिंग शक्ति 135EFlops तक पहुंच गई और अभी भी 55% की उच्च गति वृद्धि दर बरकरार है। जहां कंप्यूटिंग शक्ति तेजी से बढ़ रही है, वहीं यह नई समस्याएं भी लेकर आई है। जैसे-जैसे कम्प्यूटेशनल लोड बढ़ता है, परिणामी बिजली की खपत भी बढ़ती है। एक उदाहरण के रूप में दुनिया के सबसे प्रसिद्ध पूर्व प्रशिक्षित बड़े मॉडल GPT-3 को लेते हुए, एक एकल प्रशिक्षण के लिए भारी मात्रा में कंप्यूटिंग शक्ति, लगभग 190000 किलोवाट घंटे बिजली की आवश्यकता होती है, और 850000 टन कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन होता है। इसे "बिजली उपभोग करने वाला राक्षस" कहना अतिश्योक्ति नहीं होगी।
PUE, जिसे बिजली उपयोग दक्षता के रूप में भी जाना जाता है, का उपयोग डेटा सेंटर द्वारा उपभोग की गई सभी ऊर्जा और आईटी लोड द्वारा उपभोग की गई ऊर्जा के अनुपात को मापने के लिए किया जाता है। डेटा सेंटर की ऊर्जा दक्षता के मूल्यांकन के लिए इसे एक महत्वपूर्ण संकेतक माना जाता है। PUE मान 1 के जितना करीब होगा, गैर-आईटी उपकरणों द्वारा उतनी ही कम ऊर्जा की खपत होगी, और डेटा सेंटर की ऊर्जा दक्षता स्तर उतना ही अधिक होगा। वर्तमान में, चीन में बड़े डेटा केंद्रों का औसत PUE मान 1.55 है, और अल्ट्रा बड़े डेटा केंद्रों का औसत PUE मान केवल 1.46 है।
कंप्यूटिंग शक्ति के साथ औद्योगिक परिदृश्य को नया आकार देने के अवसर के सामने, डेटा केंद्र पहले से ही एक अपरिहार्य आवश्यकता है। कंप्यूटिंग शक्ति दक्षता में सुधार और ऊर्जा खपत को कम करने के लिए कुछ विकल्प हैं। नए कूलिंग समाधान ढूंढना धीरे-धीरे एक ऐसा विषय बन गया है जिस पर कंप्यूटिंग उद्योग के अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम को ध्यान देना चाहिए। पारंपरिक कूलिंग योजना मुख्य रूप से एयर कूलिंग पर निर्भर करती है, जो सर्वर मदरबोर्ड, सीपीयू आदि द्वारा उत्सर्जित गर्मी को हीट सिंक मॉड्यूल में स्थानांतरित करने के लिए रेफ्रिजरेंट के रूप में हवा का उपयोग करती है, और फिर गर्मी को दूर करने के लिए पंखे या एयर कंडीशनिंग कूलिंग का उपयोग करती है। यह भी मुख्य कारण है कि शीतलन प्रणाली डेटा सेंटर में लगभग आधी बिजली की खपत करती है।
जब PUE मान सख्ती से सीमित कर दिया गया और ग्रीन कंप्यूटिंग धीरे-धीरे लोकप्रिय हो गई, तो 1980 के दशक से आजमाई जा रही "लिक्विड कूलिंग" तकनीक तेजी से अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम उद्योगों में एक नया फोकस बन गई। वास्तव में, "तरल शीतलन" तकनीक का सिद्धांत जटिल नहीं है। सीधे शब्दों में कहें तो, यह रेफ्रिजरेंट के रूप में इन्सुलेशन कम क्वथनांक वाले शीतलन तरल पदार्थ जैसे खनिज तेल और फ्लोराइड युक्त तरल का उपयोग करता है, और हीट एक्सचेंज के माध्यम से, सर्वर की गर्मी को ठंडा प्लेट, स्प्रे और विसर्जन जैसी विभिन्न शीतलन योजनाओं में विकसित किया जाता है।
एयर कूलिंग में जटिल प्रक्रियाएं, उच्च कुल थर्मल प्रतिरोध और कम गर्मी हस्तांतरण दक्षता होती है, जो डेटा केंद्रों की कम्प्यूटेशनल पावर घनत्व को काफी हद तक सीमित करती है और अक्सर महत्वपूर्ण शोर उत्पन्न करती है। लिक्विड कूलिंग तकनीक न केवल ऊर्जा और खपत बचाती है, बल्कि शोर भी कम करती है और जगह भी बचाती है। गर्मी अपव्यय के लिए आवश्यक बिजली की खपत पारंपरिक समाधानों की तुलना में 90% से अधिक कम हो जाती है।
यह देखा जा सकता है कि तरल शीतलन प्रौद्योगिकी के उद्भव और अनुप्रयोग ने गणना और गर्मी अपव्यय की समस्याओं को काफी हद तक हल कर दिया है। हालाँकि, कई नई तकनीकों की तरह, तरल शीतलन समाधानों में भी कमियाँ हैं: उच्च विनिर्माण लागत, डेटा सेंटर के कंप्यूटर कक्ष वातावरण के लिए सख्त आवश्यकताएँ, और नवीकरण की उच्च लागत; विभिन्न ताप अपव्यय योजनाओं के बीच तरल शीतलन निस्संदेह सबसे अच्छा विकल्प है, लेकिन इसमें व्यावहारिक कारकों की सीमाओं पर भी विचार करने की आवश्यकता है।
