كَيفَ تَخْتَرْق جوزةِ السائلِ اليمنىِ لحامضِ عاليِ

عندما تصبح خواديم (آي آي) أكثر قوة، يصبح تصميم التبريد أقل سامحاً.

ويمكن للنظم العالية الكثافة أن تضع حمولات حرارية كبيرة في مساحة صغيرة نسبيا من الرف، كما أن التبريد السائل يساعد على الإبتعاد عن هذه المكونات، ولكن أداء حلقة التبريد يعتمد على كل جزء من المسار السائل.

الخرطوم واحد من تلك الأجزاء

وقد يبدو أنها صلة مرنة بسيطة، ولكن مقياسها الداخلي، والمواد، وقدرتها على الضغط، ومدة درجات الحرارة، ودرجة حرارة النحل، وطريقة الاتصال يمكن أن تؤثر جميعها على النظام النهائي.

وللاطلاع على لمحة عامة عن كيفية عمل التبريد السائل في البنية التحتية للمبادرة، انظر كيف يعمل سائل التبريد في مراكز البيانات؟.

1 - لماذا مسائل اختيار هوس في خوادم عالية الخطورة

لا توجد خرطوم سائل يجري مباشرة من خلال حلقة التبريد حول الأجهزة الحاسوبية.

ويمكن أن تصبح الهوايات المرنة، في نظام السائل، جزءا من المسار الرئيسي الذي يحمل مبردا بين المكونات.

وتبعاً للهيكل، يمكن للخراطيم أن تربط:

• لوحات باردة
• المعادن
• CDUs
• وحدات لتبريد الموظفين
• UQDs
• عناصر أخرى لمناولة السوائل

وهذا يجعل عملية اختيار الخواتم قراراً يتعلق بتصميم النظام بدلاً من مجرد قرار شراء.

2 - البدء في هيكل محفوظات التبريد

قبل اختيار خرطوم، فهم أين سيتم تركيبه.

ويمكن أن تكون للخرطوم المستخدم بين ممر الرف والخادم متطلبات مختلفة من خرطوم مستعمل في مكان آخر في البنية التحتية للتبريد.

وينبغي أن تكون الأسئلة الأولى هي:

• أين تقع الخرطوم؟
• ما هي المكونات التي تربطها؟
• ما المبرد الذي يتدفق من خلاله؟
• ما هو الضغط الذي يختبره؟
• ما مدى الحرارة المتوقع؟
• كم من التدفق مطلوب؟
• كم من الحركة يتوقع؟

3. Define the Colant First

المبرد هو واحد من أول البارامترات التي يجب تحديدها

ويمكن لأنظمة مختلفة لتبريد السائل أن تستخدم تركيبات مبردة مختلفة، وينبغي أن تكون مواد الخرطوم مناسبة للسائل الفعلي.

وينبغي تقييم التوافق المادي مع درجة الحرارة وظروف التعرض.

وللاطلاع على مناقشة أكثر تفصيلا، انظر How coolant Compatibility Affects Liquid cooling Hose Selection for AI Data Centers.

4 - تحديد معدل التدفق المطلوب

ويجب أن تسمح الخرطوم بالتدفق المبرد اللازم دون خلق مقاومة هيدروليكية غير ضرورية.

ويتوقف التدفق المطلوب على حمولة التبريد وفرق الحرارة المسموح به عبر النظام.

وتتمثل علاقة مبسطة فيما يلي:

وينبغي أن تستخدم الحسابات الفعلية للنظام بارامترات حلقة التبريد الكاملة.

5 - اختيار المقياس الداخلي بحذر

ويترتب على قطر داخلي تأثير مباشر على سرعة السوائل وفقدان الضغط.

وإذا كانت الخرطوم صغيرة جداً على التدفق المطلوب، فإن فقدان الضغط يمكن أن يصبح اعتبار تصميمي هام.

غير أنه إذا كانت الخرطوم كبيرة بشكل لا لزوم له، فإن الحجم الإضافي قد يخلق مسائل التركيب أو التغليف.

ومن ثم ينبغي أن يوازن التصعيد الهوائي بين الاحتياجات الهيدروليكية والقيود المفروضة على التركيب المادي.

لمزيد من المعلومات، انظر How to Select the Right Liquid cooling Hose Size for AI Data Centers.

6 - متطلبات الضغط

تحديد ضغط التشغيل العادي وكذلك الضغط الأقصى المتوقع.

وينبغي أيضا النظر في تقلبات الضغط عندما يضخ النظام تغييرات أو عمليات الصمامات أو غيرها من الظروف العابرة.

ينبغي أن يكون تجميع الخرطوم مناسباً للضغط الفعلي البيئة بدلاً من اختيارها من قيمة اسمية واحدة.

من أجل مناقشة أعمق How Pressure and Temperature Affect Liquid cooling Hose Reliability in AI Data Centers.

7- النظر في درجة الحرارة التشغيلية

الحرارة تؤثر على السلوك المادي للخراطيم فضلاً عن خصائص التبريد.

تحديد نطاق التشغيل المتوقع بدلا من استخدام عدد واحد فقط من درجات الحرارة.

وقد تشمل القيم الهامة ما يلي:

• درجة حرارة التشغيل العادية
• أقصى درجات الحرارة المستمرة
• تجاوزات درجة الحرارة القصيرة الأجل
• نطاق التدوير الحراري

وينبغي النظر في الضغط ودرجة الحرارة معاً أثناء اختيار الخنازير.

8- التقييم Thermal Cycling

وعبء العمل في مجال التنفيذ لا يظل بالضرورة ثابتا.

ويمكن للتغييرات في الحمولة الحاسوبية أن تؤثر على الظروف الحرارية لحلقة التبريد.

وعندما ترتفع درجة الحرارة المبردة وتسقط بشكل متكرر، فإن تجمع الخواتم قد يواجه التدوير الحراري المتكرر.

وفيما يتعلق بالتطبيقات ذات التقلبات الحرارية الكبيرة، ينبغي أن يعكس نهج التأهيل ظروف التشغيل المنشودة.

9 - اختيار تشييد هوس للتطبيق

خراطيم التبريد السائلة يمكن أن تستخدم مختلف المواد و بناء التعزيزات.

وقد تشمل خرطوم معزز نموذجي ما يلي:

ولكل طبقة وظيفة مختلفة، وينبغي أن يكون البناء مطابقا لبيئة التشغيل المقصودة.

10 - مواد مطابقة للتطبيق

ولا توجد مادة خرطوم واحدة مثالية تلقائيا لكل نظام لتبريد السائل.

ورهناً بالتطبيق، يجوز للمهندسين أن يقيّموا مواد من قبيل تشييدات الفلور أو الفلور.

الاختيار ينبغي أن تنظر فيما يلي:

• التوافق المبرد
• درجة الحرارة
• متطلبات الضغط
• المرونة
• الاعتبارات المتعلقة بالمدة
• متطلبات التنظيف
• ظروف الخدمة المتوقعة

11 - المرونة مهمة في نظام التبريد على مستوى الراك

وكثيراً ما تترك بيئات الخواديم العالية الكثافة مساحة محدودة لنقل السوائل.

وقد يلزم أن تستوعب الخرطوم التسامح في التركيب، وحركة المعدات، والوصول إلى الصيانة.

ويمكن للخراطيم المرنة أن تبسط المسار، ولكن المرونة ينبغي ألا تأتي على حساب متطلبات الضغط أو درجة الحرارة أو التوافق.

12. check Bend Radius before Installation

كل بناء للخراطيم له حدود عملية

وينبغي ألا تُجبر خرطوم على حافة أكثر تشددا لمجرد أن حيز التركيب المتاح محدود.

وأثناء تصميم النظام، ينبغي التحقق من مسار الخرطوم المعتزم على نطاق النحل المطلوب.

13 - تجنب Hose Twisting

يمكن للخراطيم أن تنحني بينما تبقى في اتجاه محايد، ولكن تلويثها حول محورها الطويل يخلق ضغط ميكانيكي إضافي.

ويمكن أن يصبح هذا الأمر هاماً بصفة خاصة عندما تربط الخوامس المكونات التي تُزال في كثير من الأحيان أثناء صيانة الخواديم.

ينبغي أن يسمح الرنين للخراطيم بالتحرك بشكل طبيعي دون تحميل غير ضروري.

14- النظر في طريقة الربط

الخرطوم هو جزء واحد فقط من تجمع السوائل

ويمكن أن تشمل طريقة الاتصال التكييفات، والنهايات المعلّقة، والأختام، وأجهزة تحديد المواقع.

ولا بد أن تكون الصلة متوافقة مع بناء الخرطوم والضغط المعتزم ودرجات الحرارة والمبردة.

والخرطوم الذي يفي بالمواصفات المطلوبة لا يجعل التجميع الكامل ملائما تلقائيا.

15 - لماذا مسائل الاختيار

ويمكن أن تبسّط أجهزة تحديد المواقع الصيانة بالسماح بقطع وصلات التبريد دون إعادة بناء المسار السائل بأكمله.

غير أنه ينبغي أن ينظر اختيار قاعدة البيانات الموحدة في نفس معايير التطبيق المستخدمة في الخرطوم.

• التوافق المبرد
• القدرة على الضغط
• درجة الحرارة
• حجم الاتصال
• انخفاض الاحتياجات
• متطلبات الربط والفصل

16. Calculate Pressure drop

الانقطاع عن الضغط هو اعتبار هيدروليكي مهم عند اختيار الخرطوم

وهو يعتمد على عوامل تشمل مقياس الخرطوم الداخلي، والطول، والممتلكات المبردة، وظروف التدفق.

فالهدف ليس بالضرورة هو التقليل إلى أدنى حد من انخفاض ضغط الخرطوم بأي ثمن، والهدف هو تحقيق الأداء المطلوب للتبريد مع الحفاظ على التصميم الهيدروليكي في حدود قدرات النظام.

لمزيد من التفاصيل، انظر How to Calculate and Control Pressure drop in AI Data Centers.

17 - أداء نظام هوس لينغث

وعموماً، تُحدث الخراطيم الطويلة مقاومة هيدروليكية أكبر من الحد الأدنى في ظروف مماثلة أخرى.

كما يمكن لأقسام الخراطيم الطويلة أن تشغل حيزا أكبر للتركيب وقد تحتاج إلى دعم إضافي.

ولذلك، ينبغي تحديد طوله من متطلبات تحديد المسارات الفعلية بدلا من مجرد استخدام طول قياسي ملائم.

18- النظر في احتياجات الصيانة

ولا يمكن الوصول إلى خواديم AI بشكل دائم بعد التركيب.

وقد يلزم تفتيش العناصر أو استبدالها أو توفير الخدمات لها.

وينبغي أن يوفر تحديد الهوس إمكانية كافية للنفقة مع تجنب الإنحناء غير الضروري أو الانسحاب من التجمع.

ويكتسي هذا الأمر أهمية خاصة فيما يتعلق بوحدات تحديد المواقع ووصلات أخرى غير مترابطة.

19. Keep the Hose Away from Potential Damage

وخلال التركيب، ينبغي حماية الخرطوم من الاتصال غير الضروري بالحواف الحادة أو العناصر المتحركة.

وتشمل المخاطر المحتملة ما يلي:

• الابتزاز
• الاتصال بالشبكة
• الضغط المفرط
• الاهتزاز المكرر
• السطح الخارجي العالي الحرارة
• صراخ غير لائق

20. Do not Select the Hose by Price Alone

ولا يمثل سعر الشراء الأدنى بالضرورة أدنى تكلفة في النظام.

ومن الصعب تركيب خرطوم يسبب فقدانا مفرطا في الضغط، أو يتطلب استبدالا متكررا، يمكن أن يزيد التكلفة الإجمالية لنظام التبريد.

For high-density AI infrastructure, engineers should consider the complete application rather than evaluating the hose as an isolated commodities.

21. Define a Hose صحيفة المواصفات

ومن شأن التحديد البسيط للتطبيق أن يحول دون وقوع العديد من أخطاء الاختيار.

البارامترات	المعلومات to Define
رائع	المبرد الفعلي/الصياغة
معدل التدفق	تدفق التشغيل المطلوب
القياس الداخلي	الحجم الهيدرولي المطلوب
ضغط التشغيل	الضغط العادي
أقصى قدر من الضغط	متطلبات التصميم
درجة التشغيل	درجة الحرارة العادية
درجة الحرارة القصوى	الحالة العليا المتوقعة
Hose Length	الطول المطلوب
Bend Radius	الفضاء المتاح
الروابط	رسوم/متطلبات معدات

22 - ينبغي أن يتبع الاختيار المظروف التشغيلي الفعلي

وبمجرد تحديد البارامترات الأساسية، يمكن تقييم الخرطوم على مظروف التشغيل الكامل.

وهذا النهج أكثر موثوقية من اختيار خرطوم من قطره وحده.

23 - تقييم جمعية الهوس

وحيثما تدعو احتياجات المشروع إلى اختبار التأهيل، ينبغي أن يمثل الاختبار التطبيق المقصود بقدر ما هو عملي.

وتبعاً للنظام، قد يشمل التقييم ما يلي:

• اختبار الضغط
• اختبارات الجراء
• اختبار التدفق
• التعرض للمواقف
• دورية الضغط
• التدوير الحراري
• التفتيش المتصل

ينبغي وضع إجراء المصادقة الدقيق وفقاً للطلب والشروط المنطبقة.

24 - عملية الانتقاء

1. حدد المبرد
2. تحديد التدفق المطلوب.
3. تعريف التشغيل والحد الأقصى للضغط.
4. تعريف التشغيل ودرجة الحرارة القصوى
5. التصميم يتطلب قطر خرطوم
6. اختيار المواد المناسبة والبناء.
7. حددي طول الخنازير وطرقها
8. تحقق من نصف قطر النحل والحركة الميكانيكية
9. اختيار التكييفات المتوافقة و الأشعة فوق البنفسجية
10. نقيم التجمع الكامل

25 - أخطاء الاختيار المشتركة

Mistake 1: Choosing by Diameter only

ويمكن أن يكون لخراطين ذات قطر داخلي واحد خصائص مختلفة جدا من المواد والضغط ودرجات الحرارة والمرونة.

سوء الفهم 2: النظر فقط إلى ضغط الحد الأقصى

ولا يعالج تقدير الضغط التوافق المبرد، أو التدوير الحراري، أو المسار الميكانيكي.

Mistake 3: Ignoring Pressure drop

خرطوم يلائم جسدياً قد يخلق مقاومة هيدروليكية غير ضرورية

سوء التصرف 4: إغفال الوصول إلى الصيانة

وقد يصعب التعامل مع خرطوم يعمل أثناء التركيب الأولي أثناء صيانة الخواديم.

سوء التصرف 5: معالجة الهوس والارتباط بشكل منفصل

وتُحدِّد الجمعية الكاملة التسرب العملي وأداة الموثوقية.

26. CJAN Liquid cooling Hose Options

وتوفر شبكة CJAN تشكيلات خراطيم التبريد السائلة للتقييم وفقا لمتطلبات مختلف نظم الإدارة الحرارية.

الحالي CJAN LCH Liquid cooling Hose هو جزء من مجموعة خرطوم التبريد السائل للشركة.

تشمل التشكيلات الإضافية LCH-SD و LCH-SDS.

وفيما يتعلق بتطبيقات مركز البيانات الخاص بمنظمة العفو الدولية، ينبغي أن يستند اختيار المنتجات إلى التبريد الفعلي، والضغط، ودرجة الحرارة، والتدفق، والأبعاد، والطرق، ومتطلبات الاتصال.

27. What Engineers should send to a Hose Supplier

ويمكن للمورد أن يقدم توصية أكثر فائدة عندما تكون معلومات الطلب واضحة.

وفيما يتعلق بمشروع لتبريد سائل خادم الخادم، يمكن أن يشمل التحقيق الأولي ما يلي:

• نوع رائع
• معدل التدفق المطلوب
• ضغط التشغيل
• أقصى ضغط
• درجة حرارة التشغيل
• درجة الحرارة القصوى
• قطر داخلي ساخن
• طول الخرطوم
• النطاق الأدنى للنحل أو الفضاء المتاح
• متطلبات التأليف
• الاحتياجات من المعدات
• كمية التطبيقات المتوقعة

وتساعد هذه المعلومات على نقل المناقشة من اقتباس عام للخراطيم إلى حل محدد للتطبيقات.

خاتمة

اختيار خرطوم تبريد سائل لخادم عالي الكثافة هو مهمة هندسية للنظام

والخيار الصحيح يبدأ بالمبرد ويستمر من خلال التدفق، والضغط، ودرجات الحرارة، والمواد، والبناء، والقياس، والطرق، والاتصالات.

والمرونة الحادة هامة في بيئات الخواديم المدمجة، ولكن المرونة ينبغي دائما أن تكون متوازنة مع المتطلبات الهيدروليكية والميكانيكية.

The hose should also be evaluated together with fittings, seals and UQDs because the complete assembly determines the reliable of the liquid connection.

سائل (سي جي) و (ليتش-د) و (لتش-د-د-د) يوفر خيارات لتطبيقات التبريد السائل حيث تحتاج هذه المتطلبات إلى النظر معاً

وبالنسبة للمهندسين العاملين في مشاريع التبريد في مركز البيانات التابع لمؤسسة AI، فإن النهج الأكثر فعالية هو تحديد المظروف التشغيلي الكامل أولاً ثم تطابق تجمع الخرطوم مع تلك الظروف.

استكشاف CJAN Liquid Coling Solutions أو استعراض الحالة الراهنة CJAN LCH Liquid cooling Hose المدى