Istraživači sa Gradskog univerziteta u Hong Kongu otkrili su tajnu efikasnijeg i jeftinijeg pristupa održavanju masivnih računarskih sistema hladnim: samo dodajte so.
Sve veća zabrinutost u računarstvu je ogromna količina toplote koja se generiše u sve većim globalnim računarskim nizovima koji proizvode više od 2 zetabajta nedeljno.
Takav gigantski kapacitet obrade ostavlja ogroman ugljenični otisak. Provajderi komercijalnih oblaka koriste sisteme za hlađenje koji zahtevaju milijarde galona godišnje da bi održali optimalne temperature.
Prema MIT Press Reader-u, procesi hlađenja čine više od 40% potrošnje električne energije. Jedan centar podataka može da potroši istu količinu električne energije kao 50.000 domova.
„Kao rezultat toga, oblak sada ima veći ugljični otisak od industrije avio-kompanija“, napisao je antropolog Stiven Gonzales Monserate u prošlogodišnjem članku MIT Press-a.
Vei Vu, profesor na Školi za energiju i životnu sredinu na univerzitetu u Hong Kongu, osmislio je sistem sa nekoliko kolega koji poboljšava trenutnu tehnologiju odvođenja toplote.
U radu objavljenom 31. oktobra u časopisu Device, Vu je opisao proces u kojem se voda koja sadrži so litijum bromida oslanja na isparavanje i reapsorpciju da bi održala niske temperature.
Proces je „strategija pasivnog upravljanja toplotom koja se oslanja na desorpciju vlage iz higroskopnih rastvora soli kroz zaštitnu membranu koja dozvoljava prolaz samo vodenoj pari“, rekao je Vu.
Porozna membrana je postavljena u strukturu koja sprečava kontakt bilo kakvog slanog rastvora sa komponentama računara. Rashladni element usmerava akumuliranu toplotu dalje od osetljive elektronike.
Vu, u svom radu, „Membrana inkapsulirano, pasivno hlađenje koje desorbuje vlagu za visoke performanse, ultra nisku cenu i dugotrajno upravljanje toplotom elektronike“, rekao je da uređaj „može spontano i brzo da povrati svoj kapacitet hlađenja apsorbujući vodena para iz vazduha u neradnim satima.“ On je uporedio proces sa prirodom, gde sisari regulišu telesnu temperaturu znojenjem i rehidracijom.
Visok kapacitet apsorpcije vlage i niska cena vode tretirane litijum bromidom nude jasnu prednost u odnosu na konkurentske strategije hlađenja koje koriste hidrogelove i metalno-organske okvire. Ovi sistemi zahtevaju dugotrajne stope regeneracije i zahtevaju aktivno dopunjavanje zaliha vode.
„Nasuprot tome, higroskopne neorganske soli, kao što su LiCl i LiBr, obećavaju u rešavanju ovih problema zbog svog izuzetno visokog kapaciteta apsorpcije vlage i niske cene“, rekao je Vu.
Primenjujući proces na jedan računar, istraživači su izmerili poboljšanje performansi od više od 32%. Takođe su rekli da je proces završen „sa rekordno visokom isplativošću“.
„Loše upravljanje toplotom može izazvati ogromnu akumulaciju toplote unutar elektronskih uređaja, što rezultira gubitkom funkcionalnosti i, na kraju, kvarom uređaja“, rekao je Vu. „Pokazujemo da je predložena strategija sposobna da ponudi dugotrajan stabilan kapacitet hlađenja bez curenja rastvora i korozije, što može da potisne porast temperature emuliranog grejača sa rekordno visokom isplativošću u poređenju sa najsavremenijim strategije pasivnog hlađenja“.
Strategija hlađenja, rekao je Vu, je isplativa i veoma skalabilna i „može biti korisna za različite aplikacije hlađenja sa nekoliko tehnoloških barijera“.
