تبريد مايكروسوفت الخالي من الماء: دروس لمراكز البيانات
يمكن لنظام التبريد الجديد الخالي من الماء من مايكروسوفت أن يوفر 33 مليون جالون من الماء يوميًا مركز البيانات سنويا.
تبريد مركز البيانات المباشر إلى الشريحة بدون ماء من Munters وZutaCore
ملخص القيمة:
لقد طورت مايكروسوفت نظام تبريد بدون ماء يُقلل من تبخر الماء باستخدام التبريد على مستوى الشريحة وتقنية الحلقة المغلقة. يُوفر هذا النهج المياه، ويُحسّن كفاءة الطاقة، ويُقلل من الضغط البيئي - خاصةً في المناطق التي تُعاني من ندرة المياه مثل أريزونا. بحلول عام ٢٠٢٧، تهدف مايكروسوفت إلى جعل هذه الطريقة هي طريقة التبريد القياسية في جميع وحداتها. مراكز البيانات.
الفوائد الرئيسية:
- الحفاظ على المياه:يوفر 33 مليون جالون من المياه لكل منشأة كل عام.
- كفاءة الطاقة:يقلل استهلاك الطاقة بما يصل إلى 15–20% طوال عمر مركز البيانات.
- التأثير البيئي:يخفف الضغط على موارد المياه ويخفض انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري بما يصل إلى 21%.
- تطبيق:التركيز على المرافق الجديدة لتحقيق التوازن بين التكاليف الأولية والمدخرات طويلة الأجل.
مقارنة سريعة:
| طريقة التبريد | استخدام المياه | كفاءة الطاقة | التأثير البيئي | تكلفة التنفيذ |
|---|---|---|---|---|
| تبريد بدون ماء | قريب من الصفر | عالي | تأثير ضئيل على المياه | عالي |
| التبريد التبخيري | عالية (0.48 جالون/كيلوواط ساعة) | معتدل | سلالات المياه المحلية | معتدل |
| التبريد ذو الحلقة المغلقة | منخفض (ملء أولي) | ثابت | يقلل من استخدام المواد الكيميائية | أعلى مقدما |
كوبري:
يُرسي نظام التبريد الخالي من الماء من مايكروسوفت معيارًا جديدًا لعمليات مراكز البيانات المستدامة، ولكن كيف يُقارن بأنظمة التبريد الأخرى؟ لنتعمق في التفاصيل.
1. نظام التبريد الخالي من الماء من مايكروسوفت
أطلقت مايكروسوفت تقنية تبريد رائدة لمراكز بياناتها تُسمى "تبريد بدون ماء". يستخدم هذا النظام تصميمًا مغلق الحلقة يُعيد تدوير المياه باستمرار دون أي تبخر. من خلال الجمع بين تبريد الشريحة وأساليب التبريد السائل المتقدمة، يحافظ النظام على درجة حرارة الخوادم المناسبة مع التخلص تمامًا من هدر المياه.
حاليًا، تقوم شركة Microsoft باختبار هذا النظام في مواقع البناء الجديدة في فينيكس، أريزونا، وجبل بليزانت، ويسكونسنمن المتوقع أن تبدأ عملياتها في عام ٢٠٢٦. وبحلول أواخر عام ٢٠٢٧، تخطط الشركة لجعل نظام التبريد الخالي من تبخر المياه هو أسلوب التبريد القياسي في مراكز بياناتها. سنستكشف أدناه تأثيره على استخدام المياه، وكفاءة الطاقة، والفوائد البيئية، وتكاليف التنفيذ.
استخدام المياه
اكتسب نظام التبريد الخالي من الماء اسمه من خلال الاستغناء التام عن تبخر الماء. بمجرد ملء النظام أثناء البناء، يدور الماء نفسه باستمرار بين الخوادم والمبردات، دون الحاجة إلى استبداله.
لهذا التصميم تأثيرٌ كبيرٌ على ترشيد استهلاك المياه. ومن المتوقع أن يُوفر كل مركز بيانات يستخدم هذا النظام 33 مليون جالون من المياه سنويا - نفس الكمية التي تستهلكها مراكز بيانات مايكروسوفت حاليًا لكل منشأة سنويًا. باختصار، يمكن لهذه التقنية الاستغناء تمامًا عن استخدام المياه لأغراض التبريد.
كفاءة الطاقة
بالإضافة إلى توفير المياه، يعمل نظام مايكروسوفت على تحسين كفاءة الطاقة من خلال السماح لمراكز البيانات بالعمل في درجات حرارة أعلىوهذا يجعل من الممكن استخدام مبردات أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، مما يقلل من إجمالي استهلاك الطاقة.
يمكن أن يؤدي التحول من التبريد الهوائي التقليدي إلى طرق التبريد السائل مثل الألواح الباردة إلى تقليل استخدام الطاقة بنسبة من 15 إلى 20 بالمائة طوال عمر مركز البيانات. علاوة على ذلك، قد تنخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة من 15 إلى 21 بالمائة، كل ذلك مع الحفاظ على أداء التبريد الثابت.
كما تقوم مايكروسوفت أيضًا بتجربة مبردات اقتصادية عالية الكفاءة تعمل بدرجات حرارة مياه مرتفعة. تساعد هذه المبردات المتطورة على مواجهة أي زيادة محتملة في كفاءة استخدام الطاقة (PUE) التي قد تحدث عند التخلي عن أنظمة التبريد التبخيري.
التأثير البيئي
تتجاوز الفوائد البيئية للتبريد الخالي من الماء توفير المياه والطاقة. تُعالج هذه التقنية المخاوف المتعلقة بالضغط الذي تُشكله مراكز البيانات على موارد المياه المحلية، وخاصةً في مناطق مثل أريزونا، حيث موارد المياه محدودة بالفعل.
يقول ستيف سولومون: "إن حماية مستجمعات المياه المحلية تشكل جزءًا مهمًا من تعهد مجتمع البيانات لدينا، ونحن ملتزمون بإحداث تأثير إيجابي على المجتمعات التي نعمل فيها".
يصبح حجم هذه الفوائد واضحًا عندما تفكر في أن مركز بيانات ضخم واحد يستخدم طرق التبريد التقليدية يمكن أن يستهلك ما يصل إلى 396000 جالون من الماء يوميًامن خلال التخلص من هذا الطلب، يُخفف نظام مايكروسوفت الضغط على إمدادات المياه المحلية بشكل كبير. وبالمقارنة مع أنظمة تبريد الهواء، يُمكنه تقليل استهلاك المياه الإجمالي بنسبة من 31 إلى 52 بالمائةمما يجعلها بمثابة نقطة تحول في المناطق التي تواجه ندرة المياه.
تكلفة التنفيذ
لم تُفصح مايكروسوفت عن التكاليف الدقيقة لتطبيق نظام التبريد الخالي من الماء، ولكن من الواضح أن هذه التقنية تتطلب استثمارًا أوليًا كبيرًا. وتُزيد المكونات الرئيسية، مثل البنية التحتية لتبريد الشريحة وأنظمة الحلقة المغلقة، من تعقيدها وتكاليفها. يتضمن النظام تبريدًا مباشرًا بالسوائل على مستوى المعالج وآليات معقدة لتوزيع الماء، مما يتطلب هندسة دقيقة.
تشمل التحديات ضمان تبريد موثوق على مستوى الشريحة، وإدارة المخاطر المحتملة على أجهزة الخوادم من أنظمة السوائل، وتلبية احتياجات الطاقة للبنية التحتية للتبريد نفسها. ومع ذلك، فإن الوفورات طويلة الأجل الناتجة عن تقليل استهلاك المياه وتحسين كفاءة الطاقة يمكن أن تُسهم في تعويض هذه التكاليف الأولية.
للحفاظ على إمكانية إدارة النفقات، تركز Microsoft على دمج التبريد الخالي من الماء في مراكز البيانات المبنية حديثًا بدلاً من تحديث المنشآت الحالية. بتصميم منشآت بهذا النظام منذ البداية، تستطيع الشركة ضبط التكاليف بشكل أفضل مع إعطاء الأولوية للاستدامة في عملياتها المستقبلية. يُبرز هذا النهج أهمية موازنة الاستثمارات الأولية مع الوفورات طويلة الأجل والفوائد البيئية عند تخطيط حلول تبريد مراكز البيانات الحديثة.
2. التبريد التبخيري القياسي
يعمل التبريد التبخيري القياسي بخفض درجة حرارة الماء عبر التبخر داخل أبراج التبريد. وإليك آلية عمله: يُرش الماء الساخن على مادة التعبئة بينما تسحب المراوح الهواء عبر النظام. تؤدي هذه العملية إلى تبخر بعض الماء، مما يؤدي إلى تبريد الماء المتبقي، والذي يُعاد تدويره.
"تستغل أبراج التبريد التبخيري القوة الطبيعية للتبريد التبخيري لتقليل درجة حرارة الماء المستخدم في العمليات الصناعية وفي أنظمة تبريد التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية."
استخدام المياه
من أكبر التحديات التي تواجه أنظمة التبريد التبخيري التقليدية استهلاكها المرتفع للمياه، مما قد يُرهق موارد المياه المحلية. على سبيل المثال، قد تستهلك مراكز البيانات الضخمة ما يصل إلى 1.5 مليون لتر من المياه يوميًا. حتى مرافق البيع بالجملة الأصغر حجمًا قد تستهلك حوالي 18,000 جالون (68,100 لتر) يوميًا.
بما أن طريقة التبريد هذه تعتمد على عملية التبخر لإزالة الحرارة، فيجب تجديد الماء باستمرار لضمان كفاءة تشغيل النظام. ويزداد هذا الطلب المستمر إشكاليةً في المناطق القاحلة، مثل أريزونا، حيث تستكشف شركات مثل مايكروسوفت بدائل خالية من الماء.
كفاءة الطاقة
على الرغم من استهلاكه الكثير من المياه، يتميز التبريد التبخيري القياسي بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة مقارنةً بأنظمة التبريد بالهواء فقط. تستطيع هذه الطريقة طرد نفس كمية الحرارة مع استهلاك كهرباء أقل بكثير. على سبيل المثال، توفر أنظمة التبريد التبخيري غير المباشر (IEC) ما يصل إلى 28% من الطاقة التي تستهلكها أنظمة التبريد الحر، وما يصل إلى 52% مقارنةً بالتبريد الهوائي. في الصيف، يمكن لهذه الأنظمة خفض درجات الحرارة المحيطة بمقدار 10-15 درجة فهرنهايت (6-8 درجات مئوية)، مما يجعلها فعالة بشكل خاص في المناخات الحارة.
تُعزى هذه الكفاءة بشكل كبير إلى قدرة الماء الفائقة على نقل الحرارة مقارنةً بالهواء. ومع ذلك، في البيئات الرطبة، قد يرفع التبريد التبخيري المباشر الرطوبة النسبية إلى حوالي 80%. قد تؤدي هذه الزيادة في الرطوبة إلى تدهور المعدات وتهيئة ظروف تُشجع على نمو الكائنات الدقيقة، مما يُشكل تحديات إضافية.
التأثير البيئي
يُعدّ التبريد التبخيري التقليدي حلاً وسطاً بين توفير الطاقة واستهلاك المياه. فمن جهة، يستهلك طاقة أقل من أنظمة التبريد الهوائي فقط، مما يُقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، لا سيما في المناطق التي تعتمد على الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة. ومن جهة أخرى، يُشكّل فقدان المياه الكبير نتيجة التبخر ضغطاً على إمدادات المياه المحلية، لا سيما في المناطق التي تُعاني من ندرة المياه. في هذه المناطق، قد تجد مراكز البيانات نفسها مُنافسةً للاحتياجات السكنية والزراعية على هذا المورد المحدود. فبمجرد تبخر الماء، يُزال نهائياً من مستجمعات المياه المحلية، مما يُفاقم المخاوف البيئية.
تكلفة التنفيذ
من حيث التكلفة، تُعدّ أنظمة التبريد التبخيري القياسية ميسورة التكلفة نسبيًا مقارنةً بتقنيات التبريد الأكثر تطورًا. فهي تعتمد على مكونات معروفة، مثل أبراج التبريد والمضخات والمراوح وأنظمة التوزيع، وهي متوفرة على نطاق واسع ومعروفة لدى الفنيين. وقد جعلتها هذه الفعالية من حيث التكلفة خيارًا شائعًا للعديد من مشغلي مراكز البيانات. على سبيل المثال، اعتبارًا من عام ٢٠٢٣، تستخدم Equinix - إحدى أكبر شركات تشغيل مراكز البيانات عالميًا - التبريد التبخيري في منشآتها 40%. يُبرز هذا الاعتماد الواسع النطاق التوازن بين تكاليف التنفيذ المعقولة وأداء التبريد الموثوق.
وسوف يتناول القسم التالي أنظمة التبريد ذات الحلقة المغلقة لتوفير مقارنة أكثر وضوحا.
إس بي بي-آي تي بي-59إي1987
3. أنظمة التبريد ذات الحلقة المغلقة
تُحقق أنظمة التبريد ذات الحلقة المغلقة توازنًا بين أساليب التبريد التبخيري التقليدية وابتكارات مايكروسوفت في التبريد الخالي من الماء. تعمل هذه الأنظمة من خلال تدوير كمية ثابتة من السائل باستمرار في حلقة مُحكمة الإغلاق. يمتص السائل الحرارة من الخوادم والمعدات، ثم يُطلقها عبر مشعات خارجية أو مبادلات حرارية. بخلاف التبريد التبخيري، تُحافظ أنظمة الحلقة المغلقة على الماء محصورًا، مما يمنع التبخر والانجراف والنفخ.
في أغسطس 2024، أخذت مايكروسوفت هذا المفهوم إلى أبعد من ذلك من خلال تقديم مراكز بيانات مصممة خصيصًا لأحمال عمل الذكاء الاصطناعي، وتتميز بأنظمة تبريد خالية من تبخر المياه.
استخدام المياه
من أبرز ميزات أنظمة الحلقة المغلقة قدرتها على توفير المياه. فعلى عكس أنظمة التبخير التي تتطلب إمدادًا مستمرًا بالمياه، لا تحتاج تصاميم الحلقة المغلقة إلا إلى تعبئة أولية أثناء الإعداد. ومن خلال الحفاظ على المياه داخل النظام، تُقلل هذه التصاميم استهلاك المياه بشكل كبير. وقد أبرزت مراكز بيانات مايكروسوفت هذه الكفاءة، حيث حققت كفاءة استخدام مياه (WUE) بلغت 0.30 لتر/كيلوواط/ساعة في السنة المالية الماضية. ويمثل هذا تحسنًا قدره 39% مقارنةً بـ 0.49 لتر/كيلوواط/ساعة المسجلة في عام 2021، وتحسنًا ملحوظًا قدره 80% منذ نماذج مراكز البيانات الأولى.
كفاءة الطاقة
لا تقتصر فوائد أنظمة الحلقة المغلقة على توفير المياه فحسب، بل تُحسّن أيضًا من استخدام الطاقة. فمن خلال تقليل حمل الضخ والحفاظ على نظافة أسطح نقل الحرارة، تضمن هذه الأنظمة أداءً ثابتًا في استهلاك الطاقة. كما أنها تتطلب طاقة أقل للضخ وتحافظ على كفاءة نقل الحرارة بمرور الوقت، مما يجعلها خيارًا موثوقًا به لاستخدام الطاقة بشكل متوقع.
ومع ذلك، هناك بعض التنازلات. فبينما تُغني أنظمة التبريد الجاف عن استخدام المياه تمامًا، إلا أنها تستهلك طاقة أكبر. يتضمن حل مايكروسوفت لهذا التحدي مُبرِّدات عالية الكفاءة وتبريدًا على مستوى الشريحة، مما يُساعد في إدارة الزيادات المُحتملة في كفاءة استخدام الطاقة (PUE).
تكلفة التنفيذ
التكاليف الأولية لأنظمة الحلقة المغلقة أعلى من تكاليف أنظمة التبريد التبخيري التقليدية، ويعود ذلك بشكل رئيسي إلى الحاجة إلى مبادلات حرارية ومضخات متخصصة. ومع ذلك، تُعوّض هذه التكاليف بتوفير تشغيلي طويل الأجل. فتكاليف الصيانة أقل، وتوفر هذه الأنظمة مرونة في التركيب. على سبيل المثال، يمكن وضع معدات رفض الحرارة بحرية أكبر حول المنشأة دون الحاجة إلى موازنة هيدروليكية. تُسهم هذه المرونة وانخفاض تكاليف الصيانة في تحقيق فوائد تشغيلية طويلة الأجل للنظام.
التأثير البيئي
تتجاوز المزايا البيئية للتبريد ذي الحلقة المغلقة مجرد ترشيد استهلاك المياه. فأنظمة التبريد السائل، بما فيها تصميمات الحلقة المغلقة، قادرة على خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بمقدار 15% إلى 82%، وذلك حسب طريقة تطبيقها. ومن خلال منع تبخر المياه، تُخفف هذه الأنظمة الطلب على إمدادات المياه المحلية. كما أنها تُقلل الحاجة إلى المعالجات الكيميائية، مما يُقلل من المخاطر البيئية المرتبطة بالتخلص من المواد الكيميائية وتداولها. ورغم أهمية هذه الفوائد، إلا أن التخطيط الدقيق أمر بالغ الأهمية. ويجب تقييم عوامل مثل التركيب الكيميائي لسوائل التبريد، وطرق التخلص منها، والامتثال للوائح التنظيمية بدقة للاستفادة الكاملة من الفوائد البيئية لهذه الأنظمة.
المزايا والعيوب
دعونا نتعمق في كيفية مقارنة أساليب التبريد المختلفة من حيث الفوائد والتحديات. لكل نهجٍ مجموعةٌ من التنازلات، مما يؤثر على الكفاءة التشغيلية، والاعتبارات البيئية، وأولويات الميزانية.
تبريد صفري للمياه من مايكروسوفت تتميز هذه التقنية بتقليل استهلاك المياه العذبة من خلال التبريد على مستوى الشريحة. تُحدث هذه الطريقة نقلة نوعية في معالجة ندرة المياه، لا سيما وأن بعض مراكز البيانات تستهلك ملايين الجالونات يوميًا. إلا أن المشكلة تكمن في تكلفتها الأولية الباهظة وحاجتها إلى تحديثات كبيرة في البنية التحتية. إضافةً إلى ذلك، تعتمد كفاءة النظام في استخدام الطاقة بشكل كبير على مصدر الطاقة، وقد يؤدي تعقيد التبريد على مستوى الشريحة إلى زيادة متطلبات الصيانة واحتمالية توقف العمل.
التبريد التبخيري القياسي لطالما كانت أنظمة تكييف الهواء التقليدية خيارًا موثوقًا وفعّالًا من حيث التكلفة. تستهلك هذه الأنظمة كهرباء أقل بمقدار 60-75% مقارنةً بأنظمة تكييف الهواء التقليدية التي تعمل بالمبردات. إلا أن لها جانبًا سلبيًا: فهي تستهلك حوالي 0.48 جالون من الماء لكل كيلوواط/ساعة، مع فقدان ما بين 30-40% نتيجة التبخر. في المناخات الرطبة، تنخفض كفاءتها، وقد تُرهق موارد المياه المحلية، مع احتمالية إدخال ملوثات إلى البيئة.
أنظمة التبريد ذات الحلقة المغلقة تُقدّم هذه الأنظمة حلاً وسطاً، حيث تُعطي الأولوية للحفاظ على المياه دون التضحية بالموثوقية. بمجرد امتلائها، تتجنب هذه الأنظمة فقدان المياه المستمر وتحافظ على كفاءة طاقة ثابتة بفضل أسطح نقل الحرارة النظيفة. كما أنها تتميز بتكاليف صيانة أقل مقارنةً بأنظمة التبخر. ومع ذلك، قد يكون الاستثمار الأولي في المعدات المتخصصة مرتفعاً، وقد يؤدي سوء التحسين إلى زيادة استهلاك الطاقة.
ومن الجدير بالذكر أن الماء موصل فعال للحرارة بشكل لا يصدق - أكثر كفاءة من الهواء بما يصل إلى 1000 مرة - مما يجعل أنظمة التبريد القائمة على السوائل جذابة بشكل خاص في سيناريوهات معينة.
| طريقة التبريد | استخدام المياه | كفاءة الطاقة | تكلفة التنفيذ | التأثير البيئي |
|---|---|---|---|---|
| مايكروسوفت خالية من المياه | فعالية استخدام المياه القريبة من الصفر (WUE) | عالية (تعتمد على مصدر الطاقة) | عالية (تتطلب تبريدًا على مستوى الشريحة) | تأثير ضئيل على مستجمعات المياه المحلية |
| التبخير القياسي | عالية (حوالي 0.48 جالون/كيلوواط ساعة) | 60–75% طاقة أقل من التيار المتردد التقليدي | استثمار أولي معتدل | يمكن أن يؤدي إلى إجهاد موارد المياه المحلية |
| حلقة مغلقة | منخفض (الملء الأولي فقط) | أداء متسق وقابل للتنبؤ | تكلفة مقدمة أعلى وصيانة أقل | تقليل الاعتماد على المعالجات الكيميائية |
يعتمد اختيار نظام التبريد المناسب على عدة عوامل، منها الموقع، وتوافر المياه، وتكاليف الطاقة، والمتطلبات التنظيمية. على سبيل المثال، قد تميل مراكز البيانات في المناطق المعرضة للجفاف إلى أنظمة التبريد بدون مياه أو أنظمة الحلقة المغلقة، بينما قد تفضل المرافق في المناطق الغنية بالمياه ذات تكاليف الطاقة المنخفضة التبريد التبخيري.
مع توقع وصول سوق تبريد مراكز البيانات في الولايات المتحدة إلى $3.5 مليار بحلول عام 2025، أصبحت هذه القرارات أكثر أهمية من أي وقت مضى. مزودو خدمات الاستضافة مثل Serverion ويجب على الشركات تقييم تقنيات التبريد هذه بعناية لتحقيق التوازن الصحيح بين الأداء والتكلفة والمسؤولية البيئية - خاصة عند إدارة شبكة عالمية من المرافق.
خاتمة
تُمثل تقنية مايكروسوفت للتبريد الخالي من الماء خطوةً هامةً في قطاع مراكز البيانات. فمن خلال معالجة مشكلة تبخر الماء باستخدام حلول التبريد على مستوى الرقاقة، أثبتت مايكروسوفت إمكانية تحقيق كفاءة استخدام مياه قريبة من الصفر مع الحفاظ على كفاءة العمليات. وستُختبر هذه الاستراتيجية المبتكرة من خلال المشاريع التجريبية القادمة في فينيكس وماونت بليزانت، والمقرر تنفيذها عام ٢٠٢٦.
النتائج المُحققة حتى الآن يصعب تجاهلها. فخفض استهلاك المياه من 0.49 لتر/كيلوواط ساعة في عام 2021 إلى 0.30 لتر/كيلوواط ساعة - أي بانخفاض قدره 39% - يُترجم إلى توفير 125 مليون لتر من المياه لكل منشأة سنويًا. تُبرز هذه الأرقام أن ترشيد استهلاك المياه على نطاق واسع لا يعني بالضرورة التأثير على الأداء. ويُمثل هذا التقدم مثالًا يُحتذى به للممارسات المستدامة في عمليات مراكز البيانات.
بالنسبة لمراكز البيانات التي تعيد التفكير في استراتيجيات التبريد الخاصة بها، فإن الاختيار الأفضل يعتمد بشكل كبير على الاحتياجات والظروف المحليةفي المناطق التي تعاني من ندرة المياه مثل أريزونا، قد تُحدث أنظمة المياه الصفرية أو أنظمة الحلقة المغلقة نقلة نوعية، خاصةً عندما يستهلك مركز بيانات ضخم ما يصل إلى 1.5 مليون لتر من المياه يوميًا. من ناحية أخرى، في المناطق ذات الموارد المائية الوفيرة، قد يظل التبريد التبخيري التقليدي خيارًا مناسبًا في الوقت الحالي، مع أن التركيز الأوسع للقطاع يتجه بوضوح نحو الحفاظ على المياه.
مع تنامي الجهود المبذولة لتحسين كفاءة استخدام المياه، بات من الواضح أن هذا الأمر يجب أن يصبح أولوية تصميمية رئيسية. يجب على مقدمي الخدمات، مثل سيرفيون، الموازنة بين الأداء والتكاليف والأثر البيئي، مع تصميم أنظمة تبريد تتناسب مع ظروف المياه المحلية والاستعداد للوائح المستقبلية.
تقف الصناعة عند مفترق طرق حيث يمكنها تلبية الطلب المتزايد على الطاقة الحاسوبية - وخاصةً لأحمال عمل الذكاء الاصطناعي - دون استنزاف موارد المياه الحيوية. والسؤال الحقيقي ليس ما إذا كانت أنظمة التبريد الموفرة للمياه ستصبح هي القاعدة، بل مدى سرعة تبنيها لحماية المجتمعات التي تعتمد على هذه الموارد.
الأسئلة الشائعة
ما هي فوائد توفير التكاليف التي يوفرها نظام التبريد الخالي من الماء من Microsoft مقارنة بالتبريد التبخيري التقليدي؟
نظام التبريد الخالي من الماء من مايكروسوفت: تغيير جذري لمراكز البيانات
يُحدث نظام التبريد الخالي من الماء من مايكروسوفت نقلة نوعية في طريقة إدارة مراكز البيانات للتبريد، مُقدمًا بديلاً أذكى وأكثر فعالية من حيث التكلفة من الطرق التقليدية. تعتمد مراكز البيانات التقليدية بشكل كبير على التبريد التبخيري، والذي قد يستهلك ما يصل إلى 1.5 مليون لتر من المياه يوميالا يؤدي هذا إلى ارتفاع فواتير المياه فحسب، بل يزيد أيضًا من نفقات التشغيل، لا سيما في المناطق التي تعاني من ندرة المياه وارتفاع تكلفتها. يلغي نظام مايكروسوفت المغلق الحاجة إلى المياه العذبة تمامًا، مما قد يوفر ملايين الجالونات سنويًا لكل مركز بيانات - فوز كبير للميزانيات والموارد.
لكن الفوائد تتجاوز مجرد خفض التكاليف. فهذا النظام المبتكر يعزز الكفاءة من خلال تقليل الاعتماد على مصادر المياه الخارجية، مما يجعله أكثر مرونةً وصديقًا للبيئة. كما يدعم هدف مايكروسوفت الطموح المتمثل في أن تصبح أكثر كفاءةً في استخدام المياه بحلول عام 2030، مُعالجًا بذلك الضغوط التنظيمية ومخاوف السمعة المرتبطة بالإفراط في استخدام المياه. ومن خلال التحول إلى نظام تبريد بدون استخدام المياه، يمكن لمراكز البيانات الحفاظ على الموارد الحيوية مع ضمان استدامتها المالية على المدى الطويل.
ما هي العقبات التي قد تواجهها شركة مايكروسوفت عند تقديم التبريد بدون ماء في مراكز البيانات الحالية الخاصة بها؟
التحديات في التحول إلى أنظمة التبريد الخالية من المياه
تواجه مايكروسوفت العديد من التحديات في سعيها لتكييف مراكز بياناتها مع أنظمة التبريد الخالية من الماء. ويكمن أحد أكبر التحديات في إصلاح البنية التحتية الحالية. فالانتقال من التبريد التقليدي القائم على الماء إلى أنظمة متطورة مغلقة الحلقة على مستوى الرقاقات يتطلب تحديثات تكنولوجية جوهرية. وتأتي هذه التحديثات بتكلفة باهظة وتتطلب وقتًا طويلاً لتنفيذها.
هناك مشكلة ملحة أخرى تتمثل في احتمالية ارتفاع درجة الحرارة، لا سيما مع تزايد الطلب على أحمال العمل عالية الكثافة مثل الذكاء الاصطناعي. ولضمان عمل أنظمة التبريد الجديدة هذه بكفاءة وموثوقية، يُعدّ إجراء اختبارات دقيقة وتحسين مستمر أمرًا بالغ الأهمية.
علاوة على ذلك، قد يواجه نشر أنظمة التبريد بدون استخدام الماء في المناطق ذات الموارد المائية المحدودة عوائق تنظيمية أو حتى معارضة من المجتمعات المحلية. ويُنظر أحيانًا إلى مراكز البيانات الضخمة على أنها تُشكل ضغطًا على الموارد الشحيحة أصلًا، مما قد يُعقّد جهود الحصول على الموافقة أو دعم المجتمع.
ورغم هذه العقبات، فإن أنظمة التبريد الخالية من المياه تمثل خطوة مهمة نحو حلول أكثر استدامة لمراكز البيانات، خاصة في المناطق التي يعد فيها الحفاظ على المياه من أهم الأولويات.
كيف يساعد نظام التبريد الخالي من الماء من مايكروسوفت البيئة؟
قدمت شركة مايكروسوفت نظام تبريد خالٍ من الماء يعتمد على تصميم الحلقة المغلقة، الذي يُعيد تدوير المياه داخل النظام. يمنع هذا النظام التبخر ويُغني عن استخدام المياه العذبة، مما يجعله فعالاً للغاية. في الواقع، من المتوقع أن يوفر هذا النهج ما يقارب 125 مليون لتر من المياه سنويًا لكل مركز بيانات يستخدم النظام.
بالإضافة إلى الحفاظ على المياه، يعمل النظام أيضًا على تعزيز كفاءة الطاقة، الذي يلعب دورًا رئيسيًا في خفض البصمة الكربونية لمراكز البيانات. من خلال معالجة استهلاك المياه والطاقة، تُرسي طريقة مايكروسوفت للتبريد معيارًا جديدًا للممارسات الصديقة للبيئة في عالم التكنولوجيا.
