Пoдoбнo тoму, кaк чeлoвeчeскoму мoзгу нужнo тeлo, супeркoмпьютeрaм нужнo «супертело».

Центры обработки данных   — огромные, поистине исполинские инженерные сооружения, обеспечивающие работу сложных компьютерных систем. На   фото   — центр обработки данных Google в   штате Орегон. По   синим трубам в   систему кондиционирования подается холодная вода, по   красным она, нагревшись, возвращается к   чиллерам.

За   полвека история вычислительной техники совершила почти полный виток, пройдя путь от   больших мейнфреймов с   пользовательскими терминалами к   персональным компьютерам, а   затем вновь вернувшись к   очень похожей концепции   — облачным вычислениям.

Этому немало способствовало быстрое развитие технологий в   области связи и   тенденция к   миниатюризации носимых устройств. Сейчас, вместо того чтобы обрабатывать сложные вычислительные задачи на   компактном и   потому ограниченном в   возможностях ноутбуке или смартфоне, проще, быстрее и   дешевле передать исходные данные по   широкополосным каналам на   значительно более мощный облачный сервер, а   потом по   тем   же каналам скачать готовый результат.

Но   мало кто задумывается о   том, что облачные суперкомпьютеры, выполняющие в   такой схеме роль мозга, нуждаются, подобно настоящему мозгу, в   поддержке «тела»   — специальной инфраструктуры центра обработки данных (ЦОД).

«Эта инфраструктура создает комфортные условия для работы компьютеров,   — объясняет «Популярной механике» заместитель генерального директора, руководитель направления центров обработки данных компании КРОК Руслан Заединов. —   ЦОД обеспечивает вычислительные мощности энергией, защищает от   возгорания, перегрева, пыли и   статического электричества».

Правильное питание

Масштабы ЦОД можно измерять разными единицами   — например, квадратными метрами площади машинных залов. Однако среди специалистов приняты другие единицы   — это мегаватты потребляемой мощности. «Наш 8-МВт ЦОД «Компрессор»   — один из   трех самых крупных в   России, хотя Сбербанк сейчас строит свой 25-МВт ЦОД,   — говорит Руслан Заединов. —   Конечно, эти масштабы несравнимы, скажем, с   250-МВт американским ЦОД SuperNAP в   Неваде».

Всю эту мощность ЦОД должен обеспечивать непрерывно   — в   «Компрессоре» используется два независимых ввода по   4 МВт каждый. Однако и   сам ЦОД имеет мощную энергетическую структуру   — в   случае сбоя внешнего питания система энергоснабжения переключается на   работу от   источников бесперебойного питания (ИБП), работающих от   гелевых свинцово-кислотных аккумуляторов.

Их   задача   — продержаться всего несколько минут, пока не   выйдут на   рабочий режим постоянно прогретые до   рабочей температуры дизельные электростанции (ДЭС)   — в   «Компрессоре», например, их   семь, каждая мощностью 2 МВт. 60-кубовые баки с   дизтопливом обеспечивают автономную работу центра в   течение суток, хотя при такой работе возможна дозаправка, расширяющая этот срок до   любых пределов.

Приятная прохлада

Примерно 30% потребляемой мощности идет на   охлаждение компьютерного оборудования. «Крупные центры обработки данных активно внедряют энергоэффективные технологии,   — говорит Руслан Заединов. —   Ведь экономия всего в   1% в   конечном итоге сберегает миллионы долларов в   год. Скажем, традиционная температура в   машинных залах   — 22   °C, однако сейчас наблюдается тенденция к   повышению этого значения, что позволяет экономить энергию на   охлаждение. Ведь компьютерное оборудование вполне надежно функционирует при температурах и   свыше 30 градусов».

В   ЦОД «Компрессор» используется двухконтурная жидкостная система охлаждения, с   водой во   внутреннем контуре и   раствором этиленгликоля во   внешнем. А   некоторые особенности конструкции позволяют сэкономить весьма значительное количество энергии   — скажем, при температуре ниже +5°С используется только «фрикулинг», то   есть просто циркуляция охлаждающей жидкости, отдающей тепло радиаторам охлаждения на   крыше,   — в   московском климате это более половины всего времени, и   лишь при более высокой температуре подключаются кондиционеры.

«Компрессор» оснащен также аккумулятором холода   — цистерной, содержащей 90   т воды. «При сбое внешнего питания, пока запускаются и   выходят на   рабочий режим дизель-генераторы, от   аккумуляторов ИБП работает не   только компьютерное оборудование, но   и   система охлаждения,   — объясняет Руслан Заединов. —   Но   не   вся   — чтобы не   создавать избыточную нагрузку на   систему питания в   этом режиме, внешние блоки кондиционеров (чиллеры) не   работают, и   охлаждение осуществляется только за   счет циркуляции воды и   ее   перемешивания с   большой массой холодной воды».

На   страже огня

Поскольку в   ЦОД находится большое количество источников тепла, центр оснащен системами пожаротушения. В   обитаемых помещениях и   коридорах это обычные спринклеры, разбрызгивающие воду, а   вот в   машинных залах такой способ гашения огня неприемлем   — вода может нанести электронной аппаратуре серьезный ущерб, который значительно превысит ущерб от   пожара.

Поэтому в   машинных залах используется система подачи специального газа (инергена), вытесняющего кислород. Поскольку такая система потенциально опасна для персонала, срабатывает она не   сразу, а   только после того, как система пожарной сигнализации, основываясь на   данных, поступающих от   датчиков дыма и   температуры, выдаст сигнал о   возгорании на   диспетчерский пульт ЦОД и   получит подтверждение от   дежурного, что в   машинных залах нет людей (в   штатном режиме их   там быть не   должно).

Но   до   огня, скорее всего, дело даже не   дойдет: «Компрессор» оснащен химическими датчиками системы раннего обнаружения возгораний, реагирующими буквально «на   запах», а   точнее   — на   продукты разложения полимерной изоляции при перегреве. Эта система обнаружит и   поднимет тревогу задолго до   того, как из   оборудования появится первый дымок, а   в   итоге сбережет аппаратуру и   предотвратит более крупный ущерб.

Источник