ອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ໃຊ້ວິທີເຢັນດ້ວຍການຈຸ່ມ - ວິທີແກ້ໄຂການຈັດການຄວາມຮ້ອນທີ່ປະຫວັດສາດ ແລະ ເງຽບສົມບູນ

ອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ໃຊ້ວິທີເຢັນດ້ວຍການຈຸ່ມທັງໝົດນີ້ ປະກອບດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີການຈັດການຄວາມຮ້ອນທີ່ເປັນນະວັດຕະກຳທີ່ປ່ຽນແປງວິທີການທີ່ອຸປະກອນໄຟຟ້າສະເຫຼີມຄວາມຮ້ອນໃນເວລາປະຕິບັດງານຢ່າງເລິກເຊິ່ງ. ລະບົບທີ່ມີຄວາມຄິດສ້າງສັນນີ້ ຈະຈຸ່ມອຸປະກອນປ່ຽນແປງພະລັງງານເຂົ້າໄປໃນຂອງເຫຼວທີ່ບໍ່ເຄີຍນຳໃຊ້ໄຟຟ້າ (dielectric fluids) ທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງເປັນພິເສດ ເຊິ່ງມີຄຸນສົມບັດໃນການຖ່າຍເທີມຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດເທືອບທຽບກັບວິທີການເຢັນດ້ວຍອາກາດທີ່ໃຊ້ຢູ່ທົ່ວໄປ. ຂອງເຫຼວທີ່ບໍ່ເຄີຍນຳໃຊ້ໄຟຟ້ານີ້ ຮັກສາການແຍກທາງໄຟຟ້າຢ່າງສົມບູນ ໃນເວລາທີ່ນຳຄວາມຮ້ອນອອກຈາກອຸປະກອນທີ່ສຳຄັນດ້ວຍອັດຕາທີ່ສູງກວ່າຫຼາຍເທືອບທຽບກັບວິທີການເຢັນດ້ວຍວິທີທຳມະດາ. ການຕິດຕໍ່ຄວາມຮ້ອນໂດຍກົງນີ້ ຍົກເລີກຄວາມຕ້ານທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຂຶ້ນທົ່ວໄປໃນລະບົບທີ່ເຢັນດ້ວຍອາກາດ ໂດຍທີ່ຄວາມຮ້ອນຈະຕ້ອງຖ່າຍເທີມຜ່ານຊັ້ນວັດສະດຸຫຼາຍຊັ້ນກ່ອນທີ່ຈະເຂົ້າໄປຫາອຸປະກອນເຢັນ. ອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ໃຊ້ວິທີເຢັນດ້ວຍການຈຸ່ມທັງໝົດນີ້ ນຳໃຊ້ລະບົບການລົມຂອງຂອງເຫຼວທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງເຄື່ອນຍ້າຍຂອງເຫຼວທີ່ຮ້ອນອອກຈາກອຸປະກອນໄປຫາເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທາງດ້ານນອກ ໂດຍທີ່ຄວາມຮ້ອນຈະຖືກປ່ອຍອອກໄປໃນສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຢູ່ອ້ອມຂ້າງ. ການລົມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງນີ້ ສາມາດປ້ອງກັນການສັ່ງສູງຂຶ້ນຂອງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຮັບປະກັນການແຈກຢາຍອຸນຫະພູມຢ່າງເທົ່າທຽມກັນທົ່ວທັງອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານ. ລະບົບການຈັດການຄວາມຮ້ອນນີ້ ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ພະລັງງານ (passively) ໃນຫຼາຍຮູບແບບ ໂດຍການຍົກເລີກປັ້ມເຄື່ອງຈັກ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຈຸດທີ່ອາດຈະເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວ ໂດຍຍັງຮັກສາປະສິດທິພາບການເຢັນທີ່ສົມ່ຳເສີມໄວ້. ສູດຂອງຂອງເຫຼວທີ່ທັນສະໄໝ ມີຄຸນສົມບັດໃນການນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ ແລະ ຍັງຄົງບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີເພື່ອປ້ອງກັນການເສື່ອມສະພາບຂອງອຸປະກອນໃນໄລຍະເວລາທີ່ໃຊ້ງານຢ່າງຍາວນານ. ອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ໃຊ້ວິທີເຢັນດ້ວຍການຈຸ່ມທັງໝົດນີ້ ມີຄວາມປະໂຫຍດຈາກຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຢ່າງແທ້ຈິງ ເຊິ່ງຮັກສາສະພາບການປະຕິບັດງານທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີການປ່ຽນແປງຂອງສິ່ງແວດລ້ອມທາງນອກ ຫຼື ພາບການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານທີ່ໃຊ້. ຄວາມສະຖຽນຂອງອຸນຫະພູມນີ້ ຮັບປະກັນປະສິດທິພາບໃນການປ່ຽນແປງພະລັງງານທີ່ສົມ່ຳເສີມ ແລະ ປ້ອງກັນການຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບທີ່ເກີດຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງອຸປະກອນທີ່ເກີດຈາກອຸນຫະພູມ. ວິທີການທີ່ປະຫຼາດໃຈນີ້ ຍັງໃຫ້ເວລາຕອບສະຫນອງດ້ານຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ ໂດຍການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນອອກຢ່າງໄວວ່າໃນເວລາທີ່ມີການປ່ຽນແປງພະລັງງານທີ່ທັນທີທັນໃດ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບເຢັນທຳມະດາບໍ່ສາມາດຮັບມືໄດ້. ຜູ້ໃຊ້ຈະໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຈາກຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ທີ່ດີຂຶ້ນຂອງລະບົບ ເນື່ອງຈາກອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ໃຊ້ວິທີເຢັນດ້ວຍການຈຸ່ມທັງໝົດນີ້ ສາມາດຮັກສາອຸນຫະພູມໃນເວລາປະຕິບັດງານທີ່ປອດໄພໄດ້ເຖິງແມ່ນວ່າຈະໃຊ້ງານທີ່ມີພະລັງງານສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເຊິ່ງຊ່ວຍຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການໃນການບໍາລຸງຮັກສາຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ໃຊ້ວິທີເຢັນດ້ວຍການຈຸ່ມ (immersion cooling) ເຂົ້າໄປໃນຂອບເຂດທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນນີ້ໃນດ້ານຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ ດ້ວຍການອອກແບບທີ່ສຸກເສີນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໄດ້ຜົນຜະລິດດ້ານໄຟຟ້າສູງສຸດ ແຕ່ໃນເວລາດຽວກັນກໍຫຼຸດຜ່ອນຂະໜາດທີ່ຕ້ອງການໃນດ້ານຮ່າງກາຍໃຫ້ນ້ອຍທີ່ສຸດ. ວິທີການອອກແບບທີ່ທັນສະໄໝນີ້ເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານສາມາດສົ່ງອອກພະລັງງານ (wattage) ໃນລະດັບທີ່ສູງຂຶ້ນຢ່າງເດັ່ນຊັດເທື່ອ ເມື່ອທຽບກັບອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ໃຊ້ການເຢັນດ້ວຍອາກາດ (air-cooled) ທີ່ມີຂະໜາດຕິດຕັ້ງເທົ່າກັນ. ຂະໜາດທີ່ຄ່ອນຂ້າງນ້ອຍລົງນີ້ເກີດຈາກການລົບລ້າງສ່ວນປະກອບທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນເຢັນ (heat sinks), ພັດลมເຢັນ (cooling fans), ແລະ ລະບົບທາງລ້ອມທີ່ກວ້າງຂວາງສຳລັບການລົມເຢັນ (air circulation pathways) ທີ່ເຄີຍຖືກໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການຈັດການອຸນຫະພູມິ (thermal management) ຂອງອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານແບບດັ້ງເດີມ. ແທນທີ່ຈະເປັນດັ່ງນັ້ນ, ອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ໃຊ້ວິທີເຢັນດ້ວຍການຈຸ່ມຈະຈັດສັນສ່ວນປະກອບໃຫ້ຢູ່ໃກ້ຊິດກັນຫຼາຍຂຶ້ນ ແຕ່ຍັງຮັກສາປະສິດທິພາບການເຢັນທີ່ດີເລີດໄວ້ໄດ້ ໂດຍການສຳຜັດໂດຍກົງກັບຂອງເຫຼວ (direct fluid contact cooling). ວິທີການທີ່ປະຫຍັດພື້ນທີ່ນີ້ເປັນທີ່ມີຄຸນຄ່າຢ່າງເດັ່ນຊັດເທື່ອສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການພະລັງການຄຳນວນສູງສຸດພາຍໃຕ້ຂອບເຂດດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ຈຳກັດ, ເຊັ່ນ: ການຕິດຕັ້ງເຄື່ອງຄຳນວນທີ່ເຂດປາກ (edge computing deployments), ສູນຂໍ້ມູນທີ່ເคลື່ອນໄຫວ (mobile data centers), ແລະ ການຕິດຕັ້ງເຄື່ອງເຊີບເວີທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນສູງ (high-density server installations). ຄວາມສາມາດໃນການສົ່ງອອກພະລັງງານທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນສູງຢ່າງຍິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ອົງການຕ່າງໆສາມາດບັນລຸຄວາມສາມາດໃນການຄຳນວນທີ່ສູງຂຶ້ນຕໍ່ແຕ່ລະຕາລາງຟຸດ (square foot) ຂອງພື້ນທີ່ຕຶກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບໃນການນຳໃຊ້ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກຂອງສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກດີຂຶ້ນໂດຍກົງ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນດ້ານອະສັງຫາລິມະຊັບ. ການຈັດວາງສ່ວນປະກອບທີ່ຖືກເລືອກເອົາຢ່າງລະອຽດເຮັດໃຫ້ເສັ້ນທາງໄຟຟ້າມີປະສິດທິພາບສູງ ແຕ່ຍັງຮັກສາຄວາມເຂົ້າເຖິງໄດ້ງ່າຍສຳລັບການບໍາລຸງຮັກສາເມື່ອຈຳເປັນ. ອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ໃຊ້ວິທີເຢັນດ້ວຍການຈຸ່ມມີລັກສະນະການອອກແບບແບບປະກອບ (modular design) ທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ການຂະຫຍາຍຂະໜາດ ຫຼື ການປ່ຽນແທນສ່ວນປະກອບເກີດຂຶ້ນໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານທັງໝົດເສື່ອມຄຸນນະພາບ. ປະສິດທິພາບໃນການຈັດການອຸນຫະພູມິໃນສະພາບທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ ຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບ (performance throttling) ທີ່ມັກເກີດຂຶ້ນກັບວິທີການເຢັນແບບດັ້ງເດີມເມື່ອອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານເຮັດວຽກໃກ້ກັບຄວາມສາມາດສູງສຸດ. ການອອກແບບນີ້ຍັງສາມາດຮັບມືກັບຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນອະນາຄົດໄດ້ໂດຍບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງປ່ຽນລະບົບທັງໝົດໃໝ່, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີຄວາມຍືນຍົງ (scalability) ທີ່ດີເລີດຕໍ່ຄວາມຕ້ອງການດ້ານການຄຳນວນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ວິສະວະກອນໄດ້ບັນລຸຄວາມກ້າວໜ້າດ້ານຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານນີ້ ໂດຍການເລືອກເອົາວັດສະດຸຢ່າງລະອຽດ, ການອອກແບບວົງຈອນໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄໝ, ແລະ ເຕັກນິກການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ປະດິດສ້າງຂຶ້ນເປັນພິເສດເພື່ອໃຊ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ໃຊ້ວິທີເຢັນດ້ວຍການຈຸ່ມ. ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ຮັບຈາກການອອກແບບນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການປະຢັດຕົ້ນທຶນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ຜ່ານການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການດ້ານສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກ, ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສັບສົນໃນການຕິດຕັ້ງ, ແລະ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບໃນການດຳເນີນງານໃນທຸກໆສະຖານະການການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການວິທີການຈັດຫາພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.

ການສະຫນອງພະລັງງານເຢັນແບບຈົມແມ່ນເຮັດວຽກໃນຄວາມງຽບໂດຍການ ກໍາ ຈັດສ່ວນປະກອບເຢັນກົນຈັກທັງ ຫມົດ ທີ່ພົບເຫັນໃນການອອກແບບການສະຫນອງພະລັງງານແບບດັ້ງເດີມ, ສ້າງວິທີແກ້ໄຂທີ່ ເຫມາະ ສົມ ສໍາ ລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຮູ້ສຶກຕໍ່ສຽງ. ການປະຕິບັດງານທີ່ງຽບໆນີ້ແມ່ນຜົນມາຈາກວິທີການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ມີປະສິດຕິພາບເຊິ່ງອີງໃສ່ການໄຫຼຂອງແຫຼວແທນທີ່ຈະເປັນພັດລົມກົນຈັກຫຼືເຄື່ອງພັດລົມເພື່ອການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ. ຜູ້ໃຊ້ໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ດີຂື້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມຫ້ອງການ, ຫ້ອງທົດລອງຄົ້ນຄວ້າ, ແລະການ ນໍາ ໃຊ້ທີ່ຢູ່ອາໄສບ່ອນທີ່ມີມົນລະພິດສຽງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການຜະລິດແລະລະດັບຄວາມສະດວກສະບາຍ. ການຂາດຂອງສ່ວນເຄື່ອນຍ້າຍຍັງ ກໍາ ຈັດການສົ່ງສັນຍານສັ່ນສະເທືອນທີ່ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມລະອຽດອ່ອນຫຼືສ້າງບັນຫາການສັ່ນສະເທືອນໂຄງສ້າງໃນລະບົບຕິດຕັ້ງ. ນອກ ເຫນືອ ຈາກການຫຼຸດຜ່ອນສຽງດັງ, ການສະ ຫນອງ ພະລັງງານເຢັນແບບຈົມນ້ ໍາ ໃຫ້ຜົນປະໂຫຍດທາງສິ່ງແວດລ້ອມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານເມື່ອທຽບກັບວິທີການເຮັດເຢັນແບບ ທໍາ ມະດາ. ລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍອາກາດແບບດັ້ງເດີມຕ້ອງການພະລັງງານເພີ່ມເຕີມ ສໍາ ລັບການເຮັດວຽກຂອງພັດລົມ, ການ ຫມູນ ວຽນອາກາດ, ແລະລະບົບ HVAC ໃນລະດັບສະຖານທີ່ເພື່ອຈັດການກັບການປະຕິເສດຄວາມຮ້ອນ, ໃນຂະນະທີ່ການເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍການຈົມໄດ້ບັນລຸການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດດ້ວຍການບໍລິໂພ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບນີ້ ແປວ່າການຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍແກັສ carbon ແລະຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຕະຫຼອດຊີວິດການ ດໍາ ເນີນງານຂອງລະບົບ. ການສະ ຫນອງ ພະລັງງານເຢັນແບບຈົມນ້ ໍາ ຍັງປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການປັບປຸງຄຸນນະພາບອາກາດໂດຍການ ກໍາ ຈັດການ ຫມູນ ວຽນຝຸ່ນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະບົບເຢັນອາກາດທີ່ຖືກບັງຄັບໃຊ້ເຊິ່ງແຈກຢາຍອະນຸພາກສ່ວນໃນທົ່ວສະພາບແວດລ້ອມການ ດໍາ ເນີນງານ. ລະບົບແຫຼວທີ່ປິດປະທັບກັນປ້ອງກັນການຕິດເຊື້ອໃນການສະສົມໃສ່ສ່ວນປະກອບໄຟຟ້າ, ຂະຫຍາຍຊີວິດການ ດໍາ ເນີນງານໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຖີ່ຂອງການ ບໍາ ລຸງຮັກສາແລະການຜະລິດສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ຜົນປະໂຫຍດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຍືນຍົງຂະຫຍາຍໄປສູ່ການບໍລິໂພກວັດສະດຸທີ່ຫຼຸດລົງໂດຍຜ່ານວົງຈອນຊີວິດຂອງສ່ວນປະກອບທີ່ຍາວນານແລະຄວາມຕ້ອງການສ່ວນທົດແທນທີ່ຫຼຸດລົງ. ການສະ ຫນອງ ພະລັງງານເຢັນແບບ Immersion ສະ ຫນັບ ສະ ຫນູນ ການລິເລີ່ມຄອມພິວເຕີ້ສີຂຽວໂດຍການຊ່ວຍໃຫ້ປະສິດທິພາບການຄິດໄລ່ສູງຂື້ນຕໍ່ຫົວ ຫນ່ວຍ ພະລັງງານທີ່ໃຊ້, ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນເປົ້າ ຫມາຍ ຄວາມຍືນຍົງຂອງສູນຂໍ້ມູນທັງ ຫມົດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງລະບົບກັບແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ສາມາດທົດແທນໄດ້ ແລະ ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານເພີ່ມປະສິດທິຜົນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ໃຫ້ຄວາມສໍາຄັນຕໍ່ການເປັນນິວທຼັກຄາບອນ. ການປະຕິບັດງານທີ່ງຽບແລະຂໍ້ດີດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມເຮັດໃຫ້ການສະ ຫນອງ ພະລັງງານເຢັນແບບຈົມນ້ ໍາ ເຫມາະ ສົມເປັນພິເສດ ສໍາ ລັບການຕິດຕັ້ງໃນຕົວເມືອງ, ສະຖານທີ່ການສຶກສາ, ແລະສະພາບແວດລ້ອມຂອງບໍລິສັດເຊິ່ງການ ຈໍາ ກັດສຽງແລະຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງຄວາມຍືນຍົງ ຈໍາ ເປັນຕ້ອງພິຈາລະນາ