เทคโนโลยีระบายความร้อน ขับเคลื่อนการเติบโตแบบยั่งยืนของดาต้า เซ็นเตอร์

เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวนั้นมีใช้กันมานานหลายทศวรรษแล้ว แต่ยังไม่แพร่หลายในวงการไอทีเท่าใดนัก  ขณะที่หลายองค์กรธุรกิจมีความต้องการใช้แอปพลิเคชันที่เน้นการประมวลผลรับส่งข้อมูลที่รวดเร็ว สิ่งนี้กำลังขับเคลื่อนให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในศูนย์ดาต้า เซ็นเตอร์ซึ่งกำลังขยายตัวเพื่อรองรับบริการคลาวด์และบริการรับฝากเซิร์ฟเวอร์ (Colocation) รวมไปถึงการที่บริษัทต่าง ๆ

เริ่มลงทุนด้าน Big Data ระบบวิเคราะห์ข้อมูล ระบบปัญญาประดิษฐ์มากขึ้นเรื่อย ๆ ส่งผลให้การใช้พลังงานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและต้องมีประสิทธิภาพที่ดีมากขึ้นด้วย ดังนั้นความยั่งยืน (Sustainable) จึงกลายเป็นประเด็นสำคัญในระบบโครงสร้างพื้นฐาน ซึ่งการจะบรรลุเป้าหมายแห่งความยั่งยืนได้นั้น การออกแบบดาต้า เซ็นเตอร์จะต้องมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อเป็นพลังขับเคลื่อนให้แก่เทคโนโลยีใหม่ๆ ซึ่งนวัตกรรมที่เข้ามามีบทบาทนั้นก็คือ เทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยการแช่ (Liquid Immersion Cooling)

จากการวิจัยของวารสารวิชาการทางวิทยาศาตร์ ได้ให้ข้อมูลว่า ดาต้า เซ็นเตอร์ใช้พลังงานถึงร้อยละ 1 ของการใช้พลังงานทั้งโลก ตัวเลขนี้อาจไม่ได้ดูเป็นตัวเลขที่สูงนัก แต่อันที่จริงแล้ว ปรากฎว่ามีการใช้แอพปลิเคชันที่ใช้ข้อมูลจำนวนมหาศาลเพิ่มขึ้น เช่น เทคโนโลยี 5G หรือนวัตกรรมการออกแบบชิปรุ่นใหม่ ๆ รวมไปถึงความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และการวิจัย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเรากำลังพึ่งพาการประมวลผลข้อมูลอย่างหนักหน่วงเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ

การใช้พลังงานเพื่อการประมวลผลข้อมูลที่เพิ่มสูงขึ้นนั้น ทำให้ผู้ให้บริการรับฝากเซิร์ฟเวอร์ (Colocation) หลายรายต่างมองหานวัตกรรมที่จะช่วยลดการใช้พลังงานของดาต้า เซ็นเตอร์ และนี่ก็เป็นเหตุผลว่าทำไมระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงเริ่มเข้ามามีบทบาท เทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยของเหลวนั้นใช้น้ำยาหล่อเย็นหรือน้ำยา Dielectric เพื่อเพิ่มการระบายความร้อนให้แก่อุปกรณ์ประมวลผลข้อมูลได้ดียิ่งขึ้น เพราะมีค่าการถ่ายเทความร้อนสูงกว่าอากาศ โดยการใช้วิธีนี้จะทำให้การระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืน

นักวิเคราะห์จาก Omdia ได้คาดการณ์ว่า ตลาดระบบระบายความร้อนของดาต้า เซ็นเตอร์จะเติบโตขึ้น 1 พันล้านเหรียญสหรัฐในช่วงปี 2564 ถึงปี 2567 โดยอัตราการเติบโตของตลาดจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในช่วงเวลาเดียวกัน ด้วยเหตุนี้  Vertiv ยังพบว่าความต้องการใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวทั่วโลกเพิ่มสูงขึ้นตลอดปี 2563 มีปัจจัยมาจากผู้ให้บริการคลาวด์ต่างพยายามมองหาระบบระบายความร้อนแบบใหม่ ๆ เพื่อช่วยให้การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งยังช่วยรองรับการใช้ระบบ AI ในดาต้า เซ็นเตอร์ด้วย

นอกจากนี้ ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวยังช่วยให้ดาต้า เซ็นเตอร์ลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นศูนย์ แต่ก็ยังคงต้องมีการปรับให้เหมาะกับความต้องการใช้งาน สามารถทำงานร่วมกับส่วนอื่น ๆ ได้และมีความยืดหยุ่นรองรับระบบไอทีหลักขององค์กรไปจนถึงระบบที่มีขนาดเล็กกว่า ช่วยให้บริษทประหยัดต้นทุนและมีกำไรมากขึ้น (Economies of Scale) ยังช่วยให้การใช้ระบบพลังงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ประโยชน์ของการระบายความร้อนด้วยของเหลว 

• ลดการใช้พลังงาน – การระบายความร้อนด้วยของเหลวช่วยลดการใช้พลังงานในดาต้า เซ็นเตอร์ ดังนั้นจึงเป็นการลดค่ามาตรฐานการชี้วัดความคุ้มค่าของการใช้พลังงานไฟฟ้า (PUE) ของดาต้า เซ็นเตอร์ อีกทั้งการเลิกใช้พัดลมระบายอากาศให้แก่เซิร์ฟเวอร์ก็จะช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานของเซิร์ฟเวอร์ได้ถึงร้อยละ 10 โดยขึ้นอยู่กับการระบายอากาศและการใช้งาน
• ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Footprint) – เมื่อใช้ระบบการระบายความร้อนด้วยของเหลว จะช่วยลดค่าฟุตปริ้นต์จากดาต้า เซ็นเตอร์ได้โดยรวมต่อปริมาณการใช้ 1 ครั้ง เนื่องจากระบบนี้ไม่จำเป็นต้องใช้พื้นที่มากเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบความร้อนดั้งเดิมแบบ Room-based ได้  และด้วยโอกาสที่เราสามารถลดค่าฟุตปริ้นต์ได้ การระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงช่วยให้พื้นที่ได้อัดแน่นมากขึ้น โดยจะสามารถใส่ระบบไอทีและระบบการคำนวณรวมเข้าไว้ในที่นั้นได้ ซึ่งระบบระบายความร้อนแบบดั้งเดิมไม่สามารถรองรับได้
• เพิ่มความยืดหยุ่นในการจัดวาง– ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวเอื้อให้เกิดความยืดหยุ่นในการจัดวางอุปกรณ์ในดาต้า เซ็นเตอร์ เมื่อเปรียบเทียบกับระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมซึ่งมีการจัดกระแสลมโดยการใช้ระบบกักลมร้อน/เย็น ทำให้สามารถจัดการพื้นที่ภายในโถงดาต้า เซ็นเตอร์ได้ง่ายและใช้เพียงแนวท่อและสามารถบำรุงรักษาได้ง่าย จึงทำให้เกิดความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับผู้ใช้งานดาต้า เซ็นเตอร์
• พึ่งพาสภาพอากาศน้อยลง – ระบบระบายความร้อน Air-cooled แบบดั้งเดิมนั้นต้องดูถึงตำแหน่งที่ตั้งแบบเฉพาะเจาะจงและสภาพอากาศด้วยเพื่อให้สามารถใช้ระบบระบายความร้อนแบบนี้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกัน ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวซึ่งใช้น้ำอุ่นเพื่อความประหยัด จะเอื้อให้เกิดระบบระบายความร้อนที่เป็นมาตรฐานและมีประสิทธิภาพสูงทั้งระบบหลักและระบบรองภายในเอดจ์ ดาต้า เซ็นเตอร์เพื่อให้สามารถทำงานข้ามพื้นที่ได้

ความยั่งยืนคือสิ่งที่สำคัญที่สุด 

ในปัจจุบัน ผู้ให้บริการดาต้า เซ็นเตอร์ต่างถูกกดดันให้ต้องควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เนื่องจากการใช้พลังงานและการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านไอทีโดยรวมมีแนวโน้มเติบโตขึ้น ซึ่งเทคโนโลยีระบบระบายความร้อนรุ่นใหม่นี้จะช่วยให้ศูนย์ข้อมูลเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไปสู่การเป็น Green Data Center มากขึ้น ทั้งยังช่วยผู้ให้บริการดาต้า เซ็นเตอร์บรรลุเป้าหมายการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกด้วย  ทำให้บริษัทมากมายต่าง ๆ ริเริ่มนำระบบระบายความร้อนแบบไอระเหยทั้งแบบโดยตรงและทางอ้อม รวมถึงระบบผสมและแบบใช้ของเหลวไปใช้เพื่อช่วยลดค่าไฟฟ้าและลดการใช้พลังงาน เนื่องด้วยดาต้า เซ็นเตอร์กำลังมีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อรองรับความต้องการเปลี่ยนโฉมธุรกิจไปสู่ระบบดิจิทัลที่มีอัตราขยายตัวมากขึ้นทั่วทั้งภูมิภาค

การใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวมีปริมาณเพิ่มสูงขึ้นเรื่อย ๆ ทั่วทั้งภูมิภาคเอเชียแปซิฟิค เป็นการยกระดับเคโนโลยีระบบระบายความร้อนให้มีความล้ำหน้าไปอีกขึ้น ช่วยเสริมศักยภาพผู้ให้บริการดาต้า เซ็นเตอร์ต่าง ๆ สามารถดึงดูดลูกค้ารายใหม่ ๆ ที่กำลังมองหาพันธมิตรธุรกิจที่เน้นความยั่งยืน ขณะเดียวกันก็ช่วยปรับปรุงการใช้พลังงานให้สอดรับกับความต้องการใช้ระบบคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเป็นประวัติการณ์