مرکز داده هایپر مقیاس چیست؟

احتمالاً اصطلاح «مرکز داده هایپر مقیاس» را شنیده اید. اساساً، این یک مرکز محاسباتی عظیم است-مانند، واقعاً عظیم- که برای اجرای سرویسهای ابری عظیم و پلتفرمهای دیجیتالی ساخته شده است. به جریان، آموزش هوش مصنوعی، موتورهای جستجو، رسانه های اجتماعی و سیستم های ابری شرکت های بزرگ فکر کنید.
شرکت هایی مانند گوگل، آمازون (AWS)، مایکروسافت (Azure) و متا این موارد را در سراسر جهان اجرا می کنند.
پس چه چیزی آنها را متفاوت می کند؟ این فقط به اندازه نیست، صادقانه. این بیشتر به این است که آنها چقدر سریع می توانند افزایش یابند. در اینجا چیزی است که معمولاً پیدا خواهید کرد:
مقیاس بزرگ دیوانه: ده ها هزار تا میلیون ها سرور
طراحی مدولار: ساخته شده در "بلوک های" تکرار شونده
عملیات مبتنی بر اتوماسیون- (ماشین هایی که نمایش را اجرا می کنند)
تمرکز جدی روی بهره وری انرژی (آنها به PUE وسواس دارند)
سیستم های برق و سرمایش سفارشی
اتصال مستقیم به شبکههای برق{0} ولتاژ بالا
برخلاف مراکز داده{0}}مدرسهای قدیمی، امکانات فوق مقیاس اساساً نیروگاههای صنعتی و کارخانههای محاسباتی هستند.
چرا ترانسفورماتورها در اینجا یک معامله بزرگ هستند
مراکز داده در مقیاس فوقالعاده مقدار بسیار دیوانهکنندهای الکتریسیته-اغلب 50 تا 500+ مگاوات در هر دانشگاه میجوند. این مانند قدرت یک شهر کوچک است.
این برق از شبکه با ولتاژ فوق العاده بالا می آید. شما نمی توانید آن را مستقیماً به سرورها-به هیچ وجه وارد کنید. ترانسفورماتورها آن را با خیال راحت و کارآمد کنار می گذارند.
چگونه قدرت از طریق یک مرکز داده فرامقیاس جریان می یابد
این مسیر معمولی است:

شبکه شهری (110-400 کیلوولت)
→-ترانسفورماتور قدرت ولتاژ بالا (آن را پایین میآورد)
→ ولتاژ متوسط (33 کیلو ولت / 11 کیلو ولت)
توزیع ولتاژ پایین (400 ولت / 480 ولت)
→ سیستم های یو پی اس + PDU
← قفسه های سرور (12 تا 48 ولت DC داخلی)
انواع ترانسفورماتورهایی که پیدا خواهید کرد
1. شبکه / ترانسفورماتورهای قدرت (پله-به پایین)
اینها افراد بزرگ-به معنای واقعی و مجازی هستند.
کاهش ولتاژ انتقال (به عنوان مثال، 132kV، 220kV، 400kV)
تبدیل به ولتاژ متوسط (33kV یا 11kV)
معمولاً واحدهای-غوطهور در روغن،-با ظرفیت بالا (50–300+ MVA)
کاری که آنها انجام می دهند: تحویل نیروی عمده، جداسازی از اختلالات شبکه، کارآمد ماندن در زیر بارهای سنگین.
2. ترانسفورماتورهای توزیع ولتاژ متوسط
اینها از 33kV → 11kV → 400/480V پایین می آیند و ساختمان ها یا سالن های داده مختلف را تغذیه می کنند.
دو نوع متداول:-روغن پر شده (پست های پست در فضای باز) و نوع خشک-(داخلی، ایمنی-مناطق بحرانی).
3. ترانسفورماتورهای ایزوله
در داخل اتاق های برق و سیستم های یو پی اس یافت می شود. آنها عایق الکتریکی بین شبکه و بار IT را ایجاد می کنند، نویز و هارمونیک ها را کاهش می دهند و ایمنی را برای همه این تجهیزات حساس بهبود می بخشند.
4. ترانسفورماتورهای یو پی اس
در معماریهای UPS (مخصوصاً طرحهای قدیمیتر یا بزرگتر-). آنها به تثبیت ولتاژ در هنگام سوئیچینگ یا سکسکه شبکه کمک می کنند.
توجه سریع: برخی از سیستمهای UPS مدرن بدون ترانسفورماتور کار میکنند، اما سایتهای مقیاس بزرگ همچنان از ترانسفورماتورها در مسیرهای افزونگی خاصی استفاده میکنند.
5. ترانسفورماتورهای هارمونیک / K-
مراکز داده اعوجاج هارمونیک ایجاد میکنند-این دقیقاً همان چیزی است که با منبع تغذیه سرور، یکسو کنندهها و سیستمهای قدرت حالت سوئیچ-میافتد. بنابراین ترانسفورماتورهای ویژه آن را مدیریت می کنند:
طراحی شده برای بارهای غیرخطی-
از گرم شدن بیش از حد جریان های هارمونیک جلوگیری کنید
6. -تغییر فاز / ترانسفورماتورهای تخصصی (کمتر رایج)
برخی از پردیسهای بزرگ از این موارد برای متعادل کردن بار در چندین فید، کاهش استرس شبکه و بهبود طراحی افزونگی استفاده میکنند.
چرا بسیاری از مراحل ترانسفورماتور؟
سوال خوبیه برق باید به تدریج کاهش یابد:
انتقال کارآمد از راه دور=ولتاژ بالا
توزیع کارآمد ولتاژ متوسط = در سراسر دانشگاه
ولتاژ پایین=ایمن برای تجهیزات IT
هر مرحله ایمنی را بهبود می بخشد، افزونگی را اضافه می کند، جداسازی خطا را فعال می کند و خطر خرابی را کاهش می دهد.
چالش بزرگ: قابلیت اطمینان
مراکز داده هایپرمقیاس، زمان آپتایم «پنج نه» (99.999 درصد) را هدف قرار می دهند. این اساساً به این معنی است: هیچ خرابی ترانسفورماتور نمی تواند همه چیز را از بین ببرد.
بنابراین آنها ترانسفورماتورهای اضافی (طراحی N+1 یا 2N) نصب میکنند و چندین مسیر مستقل نیرو میسازند.
خنک کننده و ادغام ترانسفورماتور
ترانسفورماتورها در این محیط ها معمولاً با:
سیستم های خنک کننده روغن (رادیاتور، فن، گاهی اوقات خنک کننده آب)
سنسورهای مانیتورینگ (دما، بار، تشخیص گاز)
سیستم های اطفاء حریق (به ویژه در داخل ساختمان)
خط پایین
یک مرکز داده ابرمقیاس اساساً یک کارخانه محاسبات صنعتی غول پیکر است. و ترانسفورماتور؟ آنها ستون فقرات کل تنظیمات الکتریکی هستند.
آنها برق شبکه را با خیال راحت کاهش میدهند، توزیع چند مرحلهای- را فعال میکنند، افزونگی و زمان کار را تضمین میکنند، و از تجهیزات حساس IT در برابر ناپایداری محافظت میکنند.
بدون ترانسفورماتورها، محاسبات در مقیاس بزرگ از نظر فیزیکی یا اقتصادی امکان پذیر نخواهد بود. دوره







