سوئیچ خنک کننده مایع سیسکو 51.2T: عملکرد مرکز داده نسل بعدی
مقدمه: پرداختن به چالش انرژی در زیرساخت ها
در چشم انداز زیرساخت مرکز داده در حال تکامل، بهره وری انرژی به یک نگرانی اصلی تبدیل شده است. با افزایش نیاز به داده و قدرت پردازش، گرمای تولید شده توسط اجزای حیاتی نیز افزایش می یابد. سیسکو با معرفی یک نوآوری انقلابی به این چالش‌های مبرم پاسخ داد: اولین سوئیچ 51.2T خنک‌کننده مایع مستقیم به تراشه صنعت. این پیشرفت برای کاهش قابل توجه مصرف برق در مراکز داده با پرداختن به گرمای تولید شده توسط تجهیزات شبکه با کارایی بالا طراحی شده است.
نوآوری اصلی: خنک کننده مایع به طور مستقیم به تراشه
نقطه مرکزی این سوئیچ جدید سیسکو، سیستم خنک کننده مایع پیشرفته آن است. این سیستم برای خنک کردن 80 درصد توان سیستم طراحی شده است که نسبت به روش های خنک کننده هوای سنتی پیشرفت قابل توجهی دارد. خنک کننده مایع به سه جزء اصلی در سوئیچ هدایت می شود که مدیریت حرارتی بهینه را برای گرماترین بخش های سیستم فراهم می کند.
اجزای خنک کننده را هدف قرار دهید
راه حل خنک کننده مایع تلاش خود را بر روی عناصر حیاتی زیر متمرکز می کند:
- پردازنده: واحد پردازش مرکزی که مسئولیت طیف وسیعی از وظایف محاسباتی را بر عهده دارد.
- MPU (پردازنده شبکه): سیلیکون اختصاصی سیسکو که به طور خاص برای پردازش شبکه با سرعت بالا طراحی شده است.
- اپتیک جلو: آنها مسئول انتقال داده با سرعت بالا در لبه سوئیچ هستند.
بار حرارتی اپتیک با سرعت بالا
برای نشان دادن مقیاس چالش حرارتی، اپتیک جلو را در نظر بگیرید. این سوئیچ دارای 64 پورت با 800 گیگابیت در ثانیه (Gbps) OSFP نوری است. هر یک از این اپتیک ها به صورت جداگانه می توانند نزدیک به 17 وات برق مصرف کنند. وقتی در 64 پورت ضرب شود، این به تنهایی بیش از 1000 وات گرما را از قطعات جلویی تولید می کند. این بار حرارتی قابل توجه نیاز به راه حل های خنک کننده پیشرفته را برجسته می کند.
تأثیر خنک کننده مایع بر اتلاف گرما
با اعمال خنک کننده مایع روی CPU، MPU و اپتیک جلو، سیستم می تواند نزدیک به 2000 وات گرما را دفع کند. این تقریباً 80٪ از کل گرمای تولید شده توسط سوئیچ را تشکیل می دهد. 20 درصد باقیمانده گرما توسط خنک کننده هوای معمولی مدیریت می شود و یک رویکرد خنک کننده هیبریدی بهینه را ایجاد می کند.
محیط خنک کننده: فراتر از آب سرد سنتی
یک تصور غلط رایج در مورد خنک کننده مایع، نیاز به آب بسیار سرد و سرد است. با این حال، این سوئیچ سیسکو از یک وسیله خنک کننده مقرون به صرفه تر و کارآمدتر استفاده می کند. از مایع خاصی به نام PG25 استفاده می کند که مخلوطی از آب و گلیکول است. به طور خاص، از 75٪ مایع و 25٪ گلیکول تشکیل شده است. این ترکیب اجازه می دهد تا با آنچه “آب گرم” نامیده می شود کار کنید.
خنک کننده آب گرم: یک تغییر پارادایم
طراحی این کلید از دمای سیال ورودی تا 45 درجه سانتیگراد پشتیبانی می کند. این یک انحراف قابل توجه از سیستم هایی است که به دمای زیر محیطی نیاز دارند. کار با آب گرم‌تر تأثیر مستقیمی بر زیرساخت کلی مرکز داده دارد، زیرا نیاز به چیلرهای سنتی را کاهش داده یا حذف می‌کند و در نتیجه صرفه‌جویی قابل توجهی در انرژی در سطح زیرساخت می‌شود.
عملکرد بی سابقه: 51.2 ترابیت در ثانیه
این سوئیچ خنک‌کننده مایع، عملکرد کلی حیرت‌انگیز 51.2 ترابیت بر ثانیه (Tbps) را ارائه می‌دهد. هر پورت با سرعت 800 گیگابیت بر ثانیه کار می کند. این پلتفرم انعطاف پذیری را برای مقیاس بندی به پیکربندی هایی مانند 400 گیگابیت بر ثانیه در هر 2 یا 200 گیگابیت در ثانیه برای رفع نیازهای مختلف استقرار ارائه می دهد.
مزایای اقتصادی و زیست محیطی: 28٪ پتانسیل صرفه جویی در انرژی
استفاده از فناوری خنک‌کننده مایع، به‌ویژه این رویکرد ترکیبی، صرفه‌جویی قابل‌توجهی در مصرف انرژی را برای مراکز داده نوید می‌دهد. سیسکو تخمین می‌زند که اگر یک مرکز داده بتواند از راه‌حل‌های خنک‌کننده هوا به مایع تبدیل شود، می‌تواند تا ۲۸ درصد در مصرف انرژی کلی مرکز داده کاهش یابد. این مزیت نه تنها از خنک شدن مستقیم سوئیچ، بلکه از کاهش بار روی زیرساخت خنک کننده مرکز داده نیز ناشی می شود.
درک MPU: واحد پردازش شبکه اختصاصی سیسکو
یک جزء کلیدی برجسته، MPU، واحد پردازش شبکه اختصاصی سیسکو است. این سیلیکون تخصصی نقش مهمی در عملکرد کارآمد سوئیچ ایفا می کند.
نقش پردازنده شبکه (MPU)
MPU به طور خاص برای وظایف پردازش شبکه از جمله سوئیچینگ طراحی شده است. برخلاف CPUهای همه منظوره، MPU برای مدیریت حجم زیاد و جریان های داده با سرعت بالا در شبکه های مدرن بهینه شده است. سیسکو تاکید می کند که MPU آن در مصرف انرژی کارآمدتر است و در مقایسه با CPU های استاندارد برای این عملکردهای خاص، قابلیت های برتری را ارائه می دهد.
MPU در مقابل CPU: مزایای مختلف برای پردازش داده ها
مزیت MPU در معماری تخصصی آن نهفته است. این پل ارتباط بین اپتیک و عملکردهای پردازش شبکه را ایجاد می کند. برای پردازش داده ها با سرعت های عظیم مورد نیاز پورت های 800 گیگابیت بر ثانیه، MPU ها ضروری هستند. آنها برای مدیریت سرعت انتقال داده و پردازش لازم طراحی شده اند که اساساً با تمرکز محاسباتی CPU متفاوت است.
جزئیات بیشتر را اینجا ببینید: راه حل ها – کاوش در آینده شبکه های هوش مصنوعی: سوئیچ های خنک کننده مایع در Horizon بررسی اجمالی راه حل ها – سیسکو
نتیجه گیری: نگاهی به آینده شبکه های با کارایی بالا
سوئیچ 51.2T سیسکو با خنک کننده مایع نشان دهنده جهش قابل توجهی در فناوری مرکز داده است. با ادغام خنک‌کننده مایع مستقیماً با تراشه، این شرکت نه تنها محدودیت‌های سرعت و عملکرد شبکه را کاهش می‌دهد، بلکه نیاز حیاتی برای بهره‌وری انرژی را نیز برآورده می‌کند. استفاده از خنک کننده آب گرم و یک MPU اختصاصی، این سوئیچ را به عنوان راه حلی رویایی که برای بازتعریف اقتصاد عملیاتی و ردپای محیطی مراکز داده در سراسر جهان آماده است، تقویت می کند.
