Chłodzenie cieczą oferuje znaczące zalety w porównaniu z tradycyjnym chłodzeniem powietrzem, szczególnie w środowiskach o wysokiej gęstości obliczeniowej. Poprzez efektywne odprowadzanie ciepła z procesorów, chłodzenie cieczą może zmniejszyć zużycie energii, obniżyć temperatury pracy i zwiększyć ogólną wydajność systemu. System SmartPlate firmy JetCool jest doskonałym punktem wyjścia do samodzielnego, zamkniętego obiegu chłodzenia cieczą — szczególnie w środowiskach, gdzie pełny obieg cieczy nie jest możliwy.

Dodawanie zamkniętych obiegów do serwerów obliczeniowych i GPU nie jest nowością; widzieliśmy zamknięte obiegi w wielu gęstych platformach serwerowych, takich jak Dell, HPE i Lenovo. Technologia ta jest świetna, ponieważ eliminuje potrzebę skomplikowanych modyfikacji infrastruktury, zmniejszając koszty początkowe i bieżące wymagania konserwacyjne. Korzyści z systemów zamkniętego obiegu nie są tak solidne jak w przypadku pełnego obiegu z CDU i wodą z instalacji, ale nadal oferują wiele korzyści w zakresie efektywności energetycznej.

JetCool to nazwa, którą widzieliśmy pojawiającą się na targach takich jak SuperCompute, a ostatnio na Dell Tech World w maju. Zyskują uwagę jako rozwiązanie dla obciążeń o wysokiej wydajności, które są napędzane zarówno przez CPU, jak i GPU. JetCool obsługuje szeroką gamę procesorów Intel i AMD oraz kart graficznych, takich jak NVIDIA H100, w postaci gniazd i kart rozszerzeń. JetCool udostępnił również swoich inżynierów dla powstających platform, takich jak GB200 Superchip i procesory nowej generacji.

System JetCool SmartPlate jest już dostępny na całym świecie za pośrednictwem firmy Dell i jej partnerów handlowych, którzy oferują kompleksową globalną obsługę, wsparcie i gwarancję. Dodanie JetCool do serwera to około 10% dopłaty do ceny bazowej konfiguracji serwera.

Aby lepiej zrozumieć, jak działa system, JetCool wysłał nam swój system Dell PowerEdge R760 z zamkniętym obiegiem do recenzji.

Jaka jest różnica JetCool?

Opatentowana technologia chłodzenia konwekcyjnego firmy JetCool celuje w punkty gorące za pomocą strumieni płynu, zapewniając doskonałe przenoszenie ciepła i wydajność chłodzenia w porównaniu z tradycyjnymi metodami. To ukierunkowane chłodzenie cieczą zwiększa również wydajność, gdzie Jetcool twierdzi, że zużycie energii na chłodzenie jest o 50% niższe, a ogólne zmniejszenie mocy wynosi prawie 18%. To rozwiązanie jest wizualnie podobne do innych zamkniętych systemów chłodzenia cieczą, ale płyty SmartPlate firmy JetCool robią całą różnicę.

 

Schemat systemu SmartPlate firmy Jetcool

Strumienie płynu w systemie SmartPlate wymuszają przepływ chłodziwa nad punktami gorącymi na matrycy, aby przenieść ciepło skuteczniej niż pasywny przepływ. Skuteczność tego rozwiązania chłodzącego pozwala systemowi Jetcool pracować z chłodziwem o wyższej temperaturze, zachowując jednocześnie dobrą wydajność. Z kolei ta wydajność chłodzenia przekłada się na efektywność energetyczną chłodzenia, a dzięki niższym wymaganiom dotyczącym przepływu powietrza, zmniejsza nie tylko temperaturę procesora, ale także całego centrum danych. Obniżenie temperatury centrum danych może zmniejszyć bieżące koszty operacyjne całego obiektu.

Większość dostawców centrów danych buduje swoje obiekty zgodnie z wytycznymi American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), przestrzegając standardów A1-A4. Standardy te określają zalecany zakres temperatur od 64,4°F do 80,6°F dla centrów danych chłodzonych powietrzem. Wraz z komponentami o wyższej wydajności i zadaniami obliczeniowymi o wyższym zapotrzebowaniu, nowsze serwery o wysokiej gęstości emitują większe ilości ciepła. Stwarza to trudności dla centrów danych, ponieważ nowe standardy H1 ASHRAE stanowią, że środowiska powinny być chłodzone do zakresu od 64,4°F do 71,6°F. To stawia wybór między modernizacją możliwości chłodzenia całego obiektu (co zwiększa zapotrzebowanie na energię i koszty operacyjne) a instalacją systemu chłodzenia cieczą w całym obiekcie. Oba te wybory wiążą się z monumentalnymi kosztami początkowymi. W tym miejscu system JetCool ma na celu przesunięcie chłodzenia do obudowy serwera i zmniejszenie potrzeby obniżania temperatury chłodzenia powietrzem, utrzymując potrzeby w ramach typowych wytycznych ASHRAE A1-A4, minimalizując jednocześnie wpływ kosztów operacyjnych.

Kolejnym obszarem, w którym systemy JetCool SmartPlate pomagają poprawić, jest zanieczyszczenie hałasem. Dzięki rozwiązaniu SmartPlate systemy mogą pracować o 13 dBA ciszej dzięki zmniejszonej prędkości wentylatorów obudowy. Ta cichsza praca zmniejsza zanieczyszczenie hałasem w obiekcie i może pomóc zmniejszyć wibracje od sprzętu. JetCool twierdzi, że to zmniejszenie o 13 dBA obniża hałas w obiekcie nawet 4-krotnie. Ich badanie R760 wykazało, że hałas zaczynał się od 77,8 dBA w systemie chłodzonym powietrzem, a system JetCool SmartPlate osiągnął 64,4 dBA.

Kolejną znaczącą zaletą JetCool jest łatwość wdrożenia, ponieważ ich rozwiązanie nie wymaga niczego specjalnego. Wdrożenie rozwiązania JetCool wiąże się ze znacznie niższymi kosztami wdrożenia i konserwacji niż system DLC w centrum danych — dodatkowy sprzęt zewnętrzny, instalacja hydrauliczna, konserwacja lub koszty instalacji są zbędne. Samowystarczalny system JetCool może być znaczącą korzyścią dla uzyskania lepszej wydajności z tej samej przestrzeni, oszczędzając czas przed przejściem do pełnego chłodzenia cieczą z komponentami o wyższej wydajności.

Rozbicie sprzętu JetCool

JetCool obsługuje platformy z procesorami Intel 4. i 5. generacji Xeon oraz procesorami AMD EPYC 4. generacji. Moc TDP tych systemów wynosi do 850 W w obudowie 1U lub do 1200 W w obudowie 2U. System JetCool obsługuje zakres temperatur powietrza wlotowego od 55°F do 95°F. Jak wspomniano, JetCool będzie obsługiwać więcej chipów i kart graficznych, a prace nad NVIDIA GB200 są już w toku.

Ta konkretna platforma dostarczona przez JetCool jest zbudowana na platformie Dell Poweredge R760; specyfikacje są następujące.

Poniżej znajduje się zdjęcie platformy R760, którą Jetcool nam wysłał. Jej komponenty są wyraźnie widoczne, a udokumentowane obrazy i wydajność JetCool są zgodne z tym, co widzieliśmy w naszym laboratorium.

Poniżej znajduje się zdjęcie dostarczone przez JetCool, przedstawiające układ komponentów w ich rozwiązaniu SmartPlate; osoby niezaznajomione z chłodzeniem cieczą zobaczą kilka dodatkowych części, takich jak radiator, pompy i zbiornik.

Poniższe zdjęcie przedstawia pompę, kontroler pompy i płyty zimne. Płyty zimne JetCool są dość cienkie, biorąc pod uwagę, jak dobrze chłodzą w porównaniu z innymi rozwiązaniami.

Jak oznaczono powyżej, ten dziwnie ukształtowany element w sercu systemu to zbiornik chłodziwa. Zbiornik ten nie jest duży, ale dobrze spełnia swoje zadanie. Cały obieg zawiera około 10 uncji płynu i nie wymaga serwisowania ani uzupełniania przez okres gwarancji serwera.

Warto również zauważyć w konstrukcji, że nawet z radiatorem blisko wentylatorów, jest wystarczający przepływ powietrza przez obudowę do tyłu systemu. Na powyższym zdjęciu trudno to zobaczyć, ale jest też szczelina zapewniająca dopływ powietrza do pamięci DRAM pod radiatorem.

Dell PowerEdge R760 z wydajnością JetCool

Zazwyczaj testowalibyśmy taki system z radiatorami chłodzonymi powietrzem, a następnie wymieniali zestaw chłodzenia cieczą, aby uzyskać nasze wyniki wydajności lub porównać obieg cieczy z tymi samymi procesorami w serwerze chłodzonym powietrzem. Żadna z tych opcji nie była dobrym wyborem tym razem, więc poprosiliśmy JetCool o pomoc w przeprowadzeniu własnych testów.

JetCool dostarczył dane dotyczące swojej platformy R760 w wewnętrznych testach. Liczby te porównują prędkość wentylatora, temperaturę otoczenia, maksymalną temperaturę procesora i ogólne zużycie energii przez serwer. Pokazują one, że nawet poniżej maksymalnej pojemności systemu JetCool Smartplate, osiąga on maksymalną wydajność rozwiązania chłodzonego powietrzem z pewnym zapasem.

Wydajność chłodzenia powietrzem

Wydajność JetCool SPS

Biorąc pod uwagę różnicę w mocy między wentylatorami a systemem JetCool Smartplate, procesory w tym systemie miały temperaturę 62°C, system chłodzony powietrzem pracował z maksymalną prędkością wentylatora, a JetCool SPS pracował tylko na 60%. Różnice w wydajności chłodzenia zapewniane przez SPS firmy JetCool spowodowały zmniejszenie zużycia energii o 214 W przy tej samej wydajności. To zmniejszenie mocy, pomnożone przez zaledwie pięć serwerów, odpowiada około 1 kW zaoszczędzonej energii.

Nie polegaliśmy wyłącznie na danych JetCool. Poniższy wykres pokazuje stabilność temperatury rozwiązania JetCool pod stałym obciążeniem z naszych testów. Uruchomiliśmy Y-Cruncher na ekstrakcji cyfr Pi BBP przy 10 bilionach cyfr, co trwało około 40 minut.

W tym teście zaobserwowaliśmy, że taktowanie rdzenia spadło do 2300 MHz pod obciążeniem i pozostało stabilne, z wyjątkiem kilku skoków. Tutaj system SmartPlate został przetestowany pod kątem utrzymania stabilnych temperatur i nie zawiódł. Przez około 40 minut stałego obciążenia temperatura procesora skoczyła do 60°C i osiągnęła maksymalnie 61°C, po czym szybko spadła po zakończeniu testu.

Wydajność w benchmarkach

Oprócz testów termicznych przeprowadziliśmy nasz standardowy pakiet testów serwerowych. Nie mamy dobrych porównań dla dedykowanych procesorów Intel z chłodzeniem cieczą typu „Q”, ale mimo to prezentujemy tutaj dane, jeśli pomogą one tym, którzy porównują wydajność tej konfiguracji z innymi, które recenzowaliśmy w przeszłości.

• Dell PowerEdge R760
• Procesory: 2x Intel Xeon Platinum 8470Q (po 52 rdzenie, 104 wątki)
• Pamięć: 768 GB (12x64 GB) DDR5 5600 MHz

Cinebench 2024

W teście Maxon Cinebench 2024 uzyskaliśmy 5215 punktów w trybie wielordzeniowym, 71 punktów w trybie jednordzeniowym i współczynnik MP wynoszący 73,53x.

Cinebench R23

W teście Maxon Cinebench R23 uzyskaliśmy 105 569 punktów w trybie wielordzeniowym, 1252 punkty w trybie jednordzeniowym i współczynnik MP wynoszący 84,32x.

Blender 4.0 CPU

W testach Blender 4.0 CPU platforma JetCool R760 uzyskała wyniki 948,049 dla Monster, 630,348 dla Junkshop i 476,018 dla Classroom.

Blender 4.1 CPU

W testach Blender 4.1 CPU platforma JetCool R760 uzyskała wyniki 930,390 dla Monster, 644,007 dla Junkshop i 473,364 dla Classroom.

Geekbench 6 CPU

W Geekbench 6 CPU platforma JetCool R760 uzyskała wynik jednordzeniowy 1814 i wielordzeniowy 19076.

Blackmagic RAW Speedtest

W Blackmagic Raw Speedtest uzyskaliśmy 141 FPS z podwójnych procesorów Xeon Platinum 8470Q.

Blackmagic Disk Speedtest

W Blackmagic Disk Speedtest testujemy konfigurację czterech dysków Dell NVME SSD w trybie Raid0.

Y-Cruncher

y-cruncher to wielowątkowy i skalowalny program, który może obliczyć Pi i inne stałe matematyczne do bilionów cyfr. Od momentu uruchomienia w 2009 roku stał się popularną aplikacją do benchmarkingu i testowania obciążeniowego dla overclockerów i entuzjastów sprzętu. Tutaj platforma JetCool była imponująco szybka we wszystkich aspektach.

7-Zip

Popularne narzędzie 7-Zip zawiera benchmarki pamięci i procesora, których używamy do testowania wydajności.

UL Procyon 2.7 AI Computer Vision

W UL Procyon AI Computer Vision zaobserwowaliśmy dość szybkie czasy wnioskowania aż do REAL-ESRGAN. Uzyskaliśmy również ogólny wynik 141 punktów. W tym teście do wnioskowania użyto procesorów Xeon Platinum 8470Q.

W porównaniu z innymi maszynami, UL ogłosił, że wszystkie wersje Procyon przed 2.7 nie będą porównywalne z powodu różnych metod punktacji.

Wnioski

Dzięki autorskim konfiguracjom dysz firmy JetCool, lokalnemu chłodzeniu i niższym wymaganiom ciśnieniowym, płyty JetCool SmartPlates pokazują swoją przewagę nad tradycyjnymi radiatorami. Ponadto, to rozwiązanie nie jest skomplikowane, a JetCool ma kilka ciekawych sztuczek, takich jak opatentowane strumienie w płytach SmartPlates do wymuszania przepływu chłodziwa do punktów gorących. Jednak fundamentalnie, gdyby Twoja organizacja miała R760 z JetCool, nie wiedziałaby o tym z zewnątrz, chyba że zauważyłaby cichszą pracę w porównaniu z serwerami chłodzonymi powietrzem.

JetCool opublikował w 2023 roku studium przypadku z Sabey Data Centers w celu oceny różnic w wydajności, testując Poweredge R740XDs. „W ocenie Sabey serwer chłodzony systemem SmartPlate odnotował 13,5% spadek zużycia energii w porównaniu z serwerami chłodzonymi powietrzem. Ponieważ płyn chłodzący systemu pochłania ciepło bezpośrednio z komponentów elektronicznych przez płyty zimne, eliminuje potrzebę intensywnego przepływu powietrza, znacznie zmniejszając prędkość wentylatorów”. Sabey odnotował również wiele innych korzyści, w tym niższą temperaturę wylotową i mniejsze obciążenie dla wentylatorów. Resztę studium przypadku Sabey można znaleźć tutaj.

Wyścig o to, jak centra danych poradzą sobie z ogromnymi wymaganiami energetycznymi nowoczesnych serwerów, jest już w toku, dzięki ogromnej mocy obliczeniowej CPU i GPU, a chłodzenie cieczą jest jedynym rozwiązaniem, aby sprostać tym potrzebom. Na szczęście istnieje wiele opcji chłodzenia cieczą, ale nie każdy może lub chce zainstalować pełny obieg cieczy z podłączeniem do wody z instalacji, radzić sobie ze zbiornikiem zanurzeniowym lub zarządzać skomplikowanymi chemikaliami. Dla tych, którzy chcą dziś korzystać z zalet chłodzenia cieczą bez złożoności, JetCool stanowi doskonałą alternatywę.

Beijing Qianxing Jietong Technology Co., Ltd.
Sandy Yang/Global Strategy Director
WhatsApp / WeChat: +86 13426366826
Email: yangyd@qianxingdata.com
Strona internetowa: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com

Fokus biznesowy:
Dystrybucja produktów ICT/Integracja systemów i usługi/Rozwiązania infrastrukturalne
Dzięki ponad 20-letniemu doświadczeniu w dystrybucji IT współpracujemy z wiodącymi globalnymi markami, dostarczając niezawodne produkty i profesjonalne usługi.
„Wykorzystując technologię do budowy inteligentnego świata” Twój zaufany dostawca usług w zakresie produktów ICT!