Vertiv CoolChip CDU 70

Vertiv CoolChip CDU 70 là một đơn vị phân phối chất làm mát (Coolant Distribution Unit - CDU) dạng lỏng-không khí, được thiết kế để hỗ trợ làm mát trực tiếp đến chip (direct-to-chip cooling) trong các môi trường dữ liệu mật độ cao. Sản phẩm này thuộc dòng CoolChip của Vertiv, một công ty hàng đầu trong lĩnh vực quản lý nhiệt và cơ sở hạ tầng dữ liệu. CDU 70 giúp loại bỏ các rào cản trong việc triển khai làm mát bằng chất lỏng trong môi trường làm mát bằng không khí hiện có, cho phép các trung tâm dữ liệu dễ dàng và tiết kiệm chi phí tận dụng lợi thế của công nghệ làm mát tiên tiến này. Với khả năng làm mát lên đến 70 kW danh định và tối đa 100-108 kW tùy điều kiện, sản phẩm này phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu xử lý nhiệt độ cao từ các máy chủ AI, học máy, thực tế ảo và các công nghệ dữ liệu chuyên sâu khác.

Sản phẩm được thiết kế như một hệ thống kín hoàn toàn, được lắp đặt tại chỗ và sử dụng mạng lưới chất lỏng thứ cấp (Secondary Fluid Network - SFN) với các bơm tốc độ biến thiên để kiểm soát dòng chảy chính xác. Nó tích hợp lọc chất lỏng để duy trì chất lượng và có khả năng giám sát từ xa thông qua các giao thức như Modbus và TCP/IP. Vertiv CoolChip CDU 70 không chỉ tập trung vào hiệu suất mà còn nhấn mạnh vào độ tin cậy với tính năng dự phòng cho quạt và bơm, giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

Dưới đây là hình ảnh minh họa sản phẩm:

Thông số kỹ thuật chi tiết của Vertiv CoolChip CDU 70

Vertiv CoolChip CDU 70 có các thông số kỹ thuật được tối ưu hóa cho môi trường trung tâm dữ liệu, với trọng tâm vào hiệu suất làm mát, kích thước nhỏ gọn và tích hợp dễ dàng. Dưới đây là phân tích chi tiết các thông số, dựa trên dữ liệu từ tài liệu chính thức của Vertiv.

Kích thước và Trọng lượng

• Kích thước đơn vị (Cao x Rộng x Sâu): 2300 mm x 600 mm x 1200 mm (91 in x 24 in x 48 in). Kích thước này cho phép lắp đặt dạng hàng (in-row), phù hợp với không gian hạn chế trong trung tâm dữ liệu, giúp dễ dàng đặt cạnh hoặc gần các rack máy chủ.
• Kích thước vận chuyển: 2400 mm x 1000 mm x 1400 mm (94.5 in x 39.4 in x 55.1 in), đảm bảo dễ dàng di chuyển qua cửa tiêu chuẩn.
• Trọng lượng khô: 408 kg (899 lbs) theo datasheet, hoặc 386 kg (851 lbs) theo hướng dẫn lập kế hoạch (có thể có sự khác biệt do phiên bản cập nhật). Trọng lượng này bao gồm khung thép không gỉ và các thành phần chính.
• Trọng lượng ướt (khi đầy chất lỏng): 457 kg (1007 lbs) hoặc 434 kg (956.8 lbs), tùy tài liệu.
• Trọng lượng vận chuyển: 560 kg (1234 lbs) hoặc 546 kg (1203.7 lbs). Những thông số này nhấn mạnh thiết kế nhỏ gọn, với diện tích sàn chỉ khoảng 0.72 m², giúp tiết kiệm không gian so với các hệ thống làm mát truyền thống.

Hiệu suất Làm mát và Dòng chảy

• Công suất làm mát danh định: 70 kW tại chênh lệch nhiệt độ tiếp cận (Approach Temperature Difference - ATD) 11°C với nhiệt độ chất lỏng cung cấp 40°C (104°F), và dòng chảy danh định 60 L/phút (15.8 gpm). Tại 45°C (113°F), công suất vẫn duy trì 70 kW nhưng với ATD 14°C và dòng chảy 80 L/phút (21.1 gpm).
• Công suất làm mát tối đa: Lên đến 100 kW tại ATD 20°C (40°C chất lỏng) hoặc 108 kW tại ATD 25°C (45°C chất lỏng), với dòng chảy tối đa 100 L/phút (26.4 gpm).
• Dòng chảy chất lỏng tối đa: 120 L/phút (32 gpm) tại áp suất ngoài 0.48 bar (4 psi).
• Loại chất lỏng: Nước hoặc hỗn hợp propylene glycol 25% (PG-25) với chất ức chế ăn mòn. Nhiệt độ chất lỏng thứ cấp: 10°C đến 65°C (50°F đến 149°F).
• Thể tích chất lỏng: Đơn vị cơ bản 23.5 L (6.2 gal) hoặc 48 L (12.68 gal), bồn chứa dự trữ 10 L (2.6 gal).
• Lọc chất lỏng: Lọc 50 micron (tùy chọn 25 micron), có thể thay nóng mà không dừng hệ thống. Các thông số này đảm bảo hệ thống có thể xử lý tải nhiệt cao từ các máy chủ mật độ cao, với khả năng điều chỉnh tự động để tránh làm mát thừa, từ đó tăng hiệu quả năng lượng.

Dữ liệu Quạt và Không khí

• Lưu lượng không khí tối đa: 10,100 CMH (5,945 CFM) với 6 quạt hoạt động (N+1 dự phòng), hoặc 11,100 CMH (6,533 CFM) với 7 quạt (N).
• Mức ồn: Dưới 72 dBA tại khoảng cách 3m (10ft), đo theo mức áp suất âm thanh, phù hợp cho môi trường dữ liệu mà không gây nhiễu lớn.
• Quạt: 7 quạt trục 48VDC, với tính năng điều chỉnh tốc độ biến thiên (EC fans) để tối ưu hóa làm mát và tiết kiệm năng lượng. Hệ thống trao đổi nhiệt dạng V-coil giúp tản nhiệt hiệu quả từ chất lỏng sang không khí môi trường, mà không cần nước cơ sở hạ tầng.

Dữ liệu Điện

• Nguồn điện: 115V/1PH/60Hz hoặc 230V/1PH/50Hz (có thể là 110-120V hoặc 208-240V).
• Dòng tải đầy (FLA): 16A (115V) hoặc 8A (230V); 18A (110-120V) hoặc 9A (208-240V).
• Dòng mạch tối thiểu (MCA): 24A (115V) hoặc 20A (230V); 20A (110-120V) hoặc 10A (208-240V).
• Bảo vệ quá dòng (OPD/MOP): 40A (115V) hoặc 32A (230V); 25A (110-120V) hoặc 15A (208-240V).
• Công suất tiêu thụ danh định: 1.7 kW tại dòng chảy tối đa và áp suất ngoài; tối đa 1.92 kW (đơn bơm) hoặc 3.91 kVA.
• Tính năng: Nguồn điện kép với ATS (Automatic Transfer Switch) tiêu chuẩn, SCCR 7.5 kA. Hệ thống sử dụng nguồn điện thấp, giúp giảm chi phí vận hành so với các CDU lớn hơn.

Điều kiện Môi trường và Tuân thủ

• Điều kiện hoạt động: 0°C đến 40°C (32°F đến 104°F), độ ẩm 10-90% (không ngưng tụ).
• Điều kiện lưu trữ: -40°C đến 70°C (-40°F đến 158°F), độ ẩm 5-93% (không ngưng tụ).
• Tuân thủ: CE, cULus, RoHS; phù hợp với ASHRAE lớp làm mát lỏng W4 và không khí A2.
• Vật liệu tiếp xúc: Thép không gỉ 304, EPDM, PPS+GF, v.v., đảm bảo tương thích với chất lỏng nhạy cảm.
• Kết nối đường ống: 1.5 inch sanitary flange (trên hoặc dưới), van cứu áp 3-4 bar (43.5-58 psi). Những thông số này đảm bảo an toàn và tương thích với các tiêu chuẩn toàn cầu.

Điều khiển và Giám sát

• Giao diện: Màn hình cảm ứng màu 7 inch HMI, hiển thị sơ đồ, trạng thái, biểu đồ dữ liệu thời gian thực, báo động.
• Giao thức: Modbus RTU (RS485), TCP/IP, SNMPv2/3, HTTP/HTTPS, BACnet, v.v.
• Tính năng: Giám sát báo động đầy đủ, điều khiển từ xa, làm việc nhóm đơn vị (lên đến 8 đơn vị qua CANbus), dự phòng N+1.
• Cảm biến: 7 cảm biến áp suất, 3 cảm biến mức (bồn chứa), 2 cảm biến mức đường ống, phát hiện rò rỉ tích hợp. Hệ thống điều khiển sử dụng vòng lặp PID/PI để duy trì nhiệt độ, áp suất và dòng chảy chính xác.

Hình ảnh minh họa hệ thống:

Ưu điểm và Lợi ích của Vertiv CoolChip CDU 70

Vertiv CoolChip CDU 70 nổi bật với nhiều ưu điểm, giúp nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc nâng cấp hệ thống làm mát mà không cần đầu tư lớn vào cơ sở hạ tầng.

Tiết kiệm Chi phí và Dễ Triển khai

Một trong những ưu điểm lớn nhất là khả năng triển khai làm mát bằng chất lỏng mà không cần nước cơ sở hạ tầng, giảm chi phí vốn (CapEx) đáng kể. Hệ thống từ chối nhiệt trực tiếp vào không khí dữ liệu, phù hợp với cấu hình làm mát bằng không khí hiện tại, tránh cần thiết kế lại toàn bộ. Việc lắp đặt đơn giản, với kết nối vệ sinh và thiết kế kín, giúp triển khai nhanh chóng, chỉ cần đổ đầy tại chỗ. Điều này đặc biệt hữu ích cho các trung tâm dữ liệu cũ, nơi việc thêm nước lạnh có thể tốn kém và phức tạp. Theo Vertiv, sản phẩm giảm rào cản vận hành bằng cách sử dụng thể tích chất lỏng hạn chế và phát hiện rò rỉ tích hợp, bảo vệ thiết bị IT khỏi hư hỏng.

Hiệu quả và Độ tin cậy Cao

Với công suất làm mát cao trong footprint nhỏ, CDU 70 cung cấp hiệu quả nhiệt vượt trội, điều chỉnh tự động để phù hợp với tải nhiệt, tránh làm mát thừa và tiết kiệm năng lượng. Quạt EC và bơm VSD tăng hiệu quả, trong khi dự phòng N+1 cho quạt và bơm đảm bảo hoạt động liên tục, giảm thời gian ngừng. Lọc tích hợp duy trì chất lượng chất lỏng, ngăn ngừa tắc nghẽn và kéo dài tuổi thọ hệ thống. Hơn nữa, giám sát từ xa và báo động thời gian thực cung cấp khả năng hiển thị đầy đủ, giúp quản lý chủ động và giảm chi phí bảo trì.

Dễ Bảo dưỡng và An toàn

Thiết kế cho phép thay nóng quạt, bơm và lọc, với truy cập từ trước và sau, giúp phục hồi nhanh. Bảo dưỡng định kỳ chỉ 6 tháng một lần, bao gồm kiểm tra hình ảnh và phân tích chất lỏng. Tính năng an toàn như van cứu áp, phát hiện rò rỉ và tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế đảm bảo hoạt động an toàn. So với các hệ thống khác, CDU 70 giảm rủi ro ăn mòn và đóng băng bằng cách khuyến nghị sử dụng chất ức chế đúng cách.

Linh hoạt và Tích hợp

Sản phẩm hỗ trợ nhiều cấu hình (1:1, 2:1, v.v.), dễ mở rộng khi nhu cầu tăng. Tích hợp với hệ thống quản lý hiện có qua các giao thức đa dạng, và thiết kế đen mờ hòa quyện với môi trường dữ liệu. Ưu điểm này làm cho nó lý tưởng cho việc chuyển đổi dần dần sang làm mát lỏng.

Ứng dụng của Vertiv CoolChip CDU 70

Vertiv CoolChip CDU 70 được áp dụng rộng rãi trong các môi trường yêu cầu làm mát mật độ cao, đặc biệt là trong bối cảnh AI và dữ liệu lớn đang bùng nổ.

Trung tâm Dữ liệu và Colocation

Trong hyperscale và colocation, CDU 70 hỗ trợ rack 70+ kW, làm mát trực tiếp chip cho máy chủ AI và học máy. Nó cho phép triển khai máy chủ lỏng mà không cần nước lạnh, lý tưởng cho các cơ sở hiện có. Ví dụ, trong colocation, nó nhóm các rack mật độ cao, mở rộng theo nhu cầu kinh doanh.

Ứng dụng Doanh nghiệp và Chính phủ

Đối với doanh nghiệp tài chính, chính phủ và y tế, sản phẩm cung cấp làm mát đáng tin cậy cho ứng dụng quan trọng, với dự phòng giảm rủi ro. Trong giáo dục và bán lẻ, nó hỗ trợ edge computing với footprint nhỏ.

Môi trường Cao cấp như AI và VR

Dành cho AI, VR và siêu máy tính, CDU 70 xử lý nhiệt cao từ CPU/GPU, duy trì nhiệt độ chính xác để tránh sốc nhiệt. Nó phù hợp cho retrofit, chuyển đổi không khí sang lỏng mà không gián đoạn.

Các Cấu hình và Trường hợp Sử dụng

Sử dụng in-row hoặc perimeter, với kết nối trên/dưới cho sàn nâng hoặc không. Trong môi trường không có nước, nó từ chối nhiệt vào không khí, hỗ trợ lớp W4 ASHRAE. Trường hợp: Một trung tâm dữ liệu có thể sử dụng 2 CDU cho 4 rack, đảm bảo dự phòng.

Kết luận

Vertiv CoolChip CDU 70 là giải pháp tiên tiến, kết hợp thông số mạnh mẽ, ưu điểm tiết kiệm và ứng dụng đa dạng, giúp trung tâm dữ liệu sẵn sàng cho tương lai.