Trong những năm gần đây, lượng dữ liệu do các công ty xử lý tăng lên nhanh chóng nhờ những tiến bộ trong công nghệ AI và tốc độ chuyển đổi kỹ thuật số (DX) Cùng với đó, tầm quan trọng của trung tâm dữ liệu, là cơ sở lưu trữ và xử lý lượng lớn dữ liệu một cách an toàn, ngày càng tăng

Bài viết này giải thích các đặc điểm và loại cơ bản của trung tâm dữ liệu, xu hướng thị trường hiện tại, các vấn đề và công nghệ làm mát mới nhấtVui lòng sử dụng nó làm tài liệu tham khảo

Đặc điểm của trung tâm dữ liệu

Trung tâm dữ liệu là cơ sở chuyên dụng nơi các máy chủ và thiết bị mạng được lắp đặt để lưu trữ và vận hành lượng lớn dữ liệu do một công ty sở hữuBên trong trung tâm dữ liệu có các kệ (kệ chuyên dụng) để lưu trữ máy chủ, bộ định tuyến, vv cũng như các thiết bị như thiết bị mạng, thiết bị làm mát, bộ nguồn công suất lớn

Hơn nữa, để ngăn chặn hư hỏng máy chủ do động đất, trung tâm dữ liệu có cấu trúc cách ly địa chấn và chống động đất giúp hấp thụ chấn động do động đất Trong trường hợp mất điện do thiên tai, một số cơ sở được trang bị thiết bị cấp điện khẩn cấp

Trung tâm dữ liệu lưu trữ thông tin bí mật nên được triển khai bảo mật mạnh mẽ

Loại trung tâm dữ liệu

Có hai loại trung tâm dữ liệu chính: ``nhà ở'' nơi bạn cài đặt máy chủ của riêng mình trong trung tâm dữ liệu và ``lưu trữ'', nơi bạn thuê máy chủ từ nhà cung cấp

Tổng quan, ưu điểm và nhược điểm của từng loại như sau

Hiện trạng ngành trung tâm dữ liệu

Tiếp theo, chúng ta hãy xem hiện trạng của ngành trung tâm dữ liệu

Trong những năm gần đây, với sự ra đời của ChatGPT, việc sử dụng các dịch vụ AI tổng quát đã lan rộng khắp thế giới, đồng thời nhu cầu về trung tâm dữ liệu cũng tăng lênVận hành máy chủ là điều cần thiết để sử dụng các dịch vụ AI tổng hợp và các khoản đầu tư quy mô lớn vào trung tâm dữ liệu đang tăng tốc, đặc biệt là giữa các công ty công nghệ lớn

Trong tương lai, việc giới thiệu các dịch vụ AI tổng quát của các công ty và chính quyền địa phương dự kiến sẽ tiến triển một cách nghiêm túc và nhu cầu về trung tâm dữ liệu sẽ tiếp tục tăng

Ở đây, chúng tôi sẽ tập trung vào thị trường trong nước và giới thiệu quy mô thị trường cũng như tình trạng lắp đặt các trung tâm dữ liệu

Thị trường dịch vụ trung tâm dữ liệu của Nhật Bản đang trên đà phát triển

'`Sách trắng Thông tin và Truyền thông 2020'' của Bộ Nội vụ và Truyền thông báo cáo rằng quy mô thị trường (doanh thu) dịch vụ trung tâm dữ liệu tại Nhật Bản vào năm 2022 sẽ là 2093,8 tỷ yên Dự kiến ​​sẽ tăng hơn nữa và đạt 4186,2 tỷ yên vào năm 2027

Thị trường nội địa cho dịch vụ trung tâm dữ liệu đang mở rộng và nhu cầu dự kiến sẽ tiếp tục tăng khi các dịch vụ AI tổng hợp trở nên phổ biến hơn

Tham khảo:

Các liên kết liên quan
Mở rộng thị trường trung tâm dữ liệu

Trung tâm dữ liệu của Nhật Bản tập trung ở Kanto

Nhìn vào vị trí của các trung tâm dữ liệu ở Nhật Bản, khoảng 60% tập trung ở vùng Kanto và khoảng 20% ở vùng Kansai Các trung tâm dữ liệu có xu hướng tập trung ở khu vực thành thị do khả năng tiếp cận giao thông thuận tiện đến các trung tâm dữ liệu

Nếu trung tâm dữ liệu nằm ở một vị trí xa thì có thể có độ trễ, tức là độ trễ di chuyển dữ liệu và thời gian chờ đợi, vì vậy sẽ tốt hơn nếu đặt trung tâm đó gần người dùng hơn

Các trung tâm dữ liệu nhỏ thường được thiết lập ở khu vực nông thôn nhằm mục đích dự phòng cho các công ty ở khu vực thành thị hoặc cho các công ty địa phương Hơn nữa, tại Nhật Bản, một quốc gia thường xuyên xảy ra động đất, có những trường hợp những địa điểm có nguy cơ xảy ra thảm họa thấp như động đất và lũ lụt được chọn làm địa điểm xây dựng trung tâm dữ liệu

Các liên kết liên quan
Đầu tư vào trung tâm dữ liệu chuyển từ khu vực đô thị sang các cơ sở khu vực quy mô lớn

Thử thách của trung tâm dữ liệu

Nhu cầu về trung tâm dữ liệu ngày càng tăng trong những năm gần đây nhưng cũng có một số thách thứcỞ đây, chúng tôi sẽ giới thiệu ba vấn đề sau

① Tăng mức tiêu thụ điện do vận hành thiết bị làm mát
②Tác động môi trường cao
③ Thiếu nhân lực vận hành trung tâm dữ liệu

① Tăng mức tiêu thụ điện do vận hành thiết bị làm mát

Tại trung tâm dữ liệu, máy chủ tạo ra nhiệt khi xử lý lượng dữ liệu khổng lồBản thân mức tiêu thụ điện năng của máy chủ đã là một vấn đề nhưng mức tiêu thụ điện năng ngày càng tăng của thiết bị làm mát dùng để tản nhiệt từ máy chủ cũng là một vấn đề

Một tài liệu của Bộ Môi trường nêu rõ rằng khoảng 45% mức tiêu thụ điện năng của trung tâm dữ liệu đến từ thiết bị làm mát, cùng với mức tiêu thụ điện năng của chính các máy chủ, là một gánh nặng rất lớn

Đây là một vấn đề quan trọng không chỉ vì chi phí tiêu thụ điện mà còn từ góc độ tác động đến môi trường, như được giải thích bên dưới

Tham khảo:

②Tác động môi trường cao

Cũng có lo ngại rằng mức tiêu thụ điện ngày càng tăng của các trung tâm dữ liệu, bao gồm máy chủ và thiết bị làm mát, sẽ làm tăng gánh nặng môi trườngĐiều này là do lượng tiêu thụ năng lượng lớn được cho là sẽ dẫn đến phát thải một lượng lớn CO2 và các khí nhà kính khác

Một báo cáo nghiên cứu cho thấy rằng do sự lan rộng bùng nổ của các dịch vụ AI sáng tạo, lượng khí thải CO2 từ các trung tâm dữ liệu ở Hoa Kỳ đã tăng gấp ba lần kể từ năm 2018

Khi những nỗ lực đang được thực hiện trên khắp thế giới nhằm đạt được mức trung hòa carbon vào năm 2050, cần có các công nghệ mới để giảm mức tiêu thụ điện năng và lượng khí thải CO2 của trung tâm dữ liệu

Tham khảo:

③ Thiếu nhân lực vận hành trung tâm dữ liệu

Một vấn đề nữa là thiếu nhân lực để vận hành trung tâm dữ liệu và máy chủ

Với sự phát triển của công nghệ kỹ thuật số, lượng dữ liệu được tạo ra ngày càng tăng nhanh Hơn nữa, với sự xuất hiện của nhiều hệ thống và ứng dụng khác nhau, cấu trúc trung tâm dữ liệu ngày càng trở nên phức tạp hơn Đặc biệt, các trung tâm dữ liệu đặt tại khu vực nông thôn đang gặp khó khăn trong việc tuyển dụng các kỹ sư có thể thực hiện các hoạt động và xử lý sự cố phức tạp, tình trạng thiếu nhân lực ngày càng trầm trọng

Do đó, cần phải dựa vào các đối tác bên ngoài đáng tin cậy để tự động hóa và tiết kiệm nhân công trong các nhiệm vụ quản lý vận hành trung tâm dữ liệu

Tại sao thiết bị làm mát lại quan trọng đối với trung tâm dữ liệu

Trung tâm dữ liệu bao gồm nhiều thành phần khác nhau như máy chủ và bộ định tuyến Ở đây, chúng ta sẽ tập trung vào thiết bị làm mát, được cho là chiếm 45% lượng điện tiêu thụ trong các trung tâm dữ liệu

Thiết bị dùng trong trung tâm dữ liệu chạy bằng điện và trong quá trình này, một lượng lớn năng lượng nhiệt được tạo ra Các máy chủ liên tục xử lý lượng dữ liệu khổng lồ có thể nóng lên đáng kể, điều này có thể dẫn đến tắt máy hoặc hỏng hóc nếu không thể kiểm soát nhiệt độ hợp lý

Điều cần thiết là thiết bị làm mátBằng cách sử dụng công nghệ làm mát sử dụng gió hoặc nước để phân tán nhiệt và thải nhiệt vào khí quyển, bạn có thể tránh được sự cố bằng cách ngăn chặn máy chủ và thiết bị khác quá nóng

Nếu máy chủ ngừng hoạt động do quá nóng sẽ gây gián đoạn lớn cho hoạt động kinh doanh, do đó, trung tâm dữ liệu cần phải có thiết bị làm mát hiệu quả Hơn nữa, trong những năm gần đây, việc quan tâm đến môi trường ngày càng trở nên quan trọng nên cần có những thiết bị làm mát thân thiện với môi trường và có hiệu suất sử dụng năng lượng vượt trội

Các phương pháp làm mát chính giúp tăng hiệu quả sử dụng năng lượng trong trung tâm dữ liệu

Do những tiến bộ gần đây trong công nghệ kỹ thuật số, bao gồm cả dịch vụ tạo AI, hoạt động của trung tâm dữ liệu ngày càng gia tăng Các phương pháp làm mát thông thường chỉ sử dụng điều hòa không khí có hiệu suất thải nhiệt kém, gây khó khăn cho việc giải quyết vấn đề một cách thỏa đáng

Hiện nay, các phương pháp làm mát thiết bị CNTT như máy chủ phổ biến là làm mát bằng không khí và làm mát bằng nước Loại làm mát bằng không khí sử dụng sức mạnh của không khí để làm mát CPU và GPU bằng quạt làm mát Hệ thống làm mát bằng nước tiếp cận nguồn nhiệt trực tiếp bằng nước làm mát tuần hoàn Nó chủ yếu được cung cấp bởi các nhà cung cấp GPU

Ngoài ra, ba công nghệ sau đây đang thu hút sự chú ý vì là phương pháp làm mát mới

　●　Phương pháp cửa sau làm mát bằng nước
　●　Phương pháp làm mát tấm lạnh
　●　Phương pháp làm mát ngâm trong chất lỏng

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn từng phương pháp

Phương pháp cửa sau làm mát bằng nước

Phương pháp làm mát cửa sau bằng nước là công nghệ đang thu hút sự chú ý như một phương pháp làm mát cho trung tâm dữ liệu Đặc điểm của phương pháp này là bộ trao đổi nhiệt và quạt chạy nước lạnh được lắp đặt ở phía sau giá đỡ máy chủ để làm mát khí thải nhiệt độ cao thải ra từ máy chủ
Đây là phương pháp làm mát cho từng giá máy chủ, giúp thu hồi nhiệt từ máy chủ ngay sau khi cạn kiệt nhiệt, tăng hiệu suất trao đổi nhiệt và đạt được hiệu suất làm mát cũng như hiệu quả sử dụng năng lượng tuyệt vời

Đặc biệt, gần đây, NTT Companies, Inc và các công ty khác đã phát triển máy điều hòa không khí làm mát bằng nước hiệu quả hơn để đối phó với lượng nhiệt lớn do các máy chủ GPU hiệu suất cao tạo ra khi AI phát triển

Tham khảo:

Phương pháp làm mát tấm lạnh

Phương pháp làm mát bằng tấm lạnh là công nghệ loại bỏ nhiệt do chip và các bộ phận khác tạo ra bằng cách gắn tấm lạnh vào bộ phận tạo nhiệt của thiết bị CNTT

Chất lỏng làm mát hấp thụ nhiệt trực tiếp từ các bộ phận sinh nhiệt qua tấm lạnh, dẫn đến làm mát

Phương pháp làm mát ngâm chất lỏng

Làm mát ngâm là công nghệ làm mát máy chủ bằng cách nhúng toàn bộ máy chủ vào bể chứa chất lỏng chứa chất lỏng làm mát cách điện đặc biệt

Vì chất lỏng làm mát tiếp xúc trực tiếp với toàn bộ máy chủ và hấp thụ nhiệt nên quạt làm mát truyền thống không còn cần thiết nữa, đạt hiệu suất làm mát cao và tiết kiệm năng lượng

Trung tâm dữ liệu kiểu container tương thích với dữ liệu AI quy mô lớn

Các trung tâm dữ liệu kiểu container có thể cài đặt và vận hành hiệu quả các máy chủ GPU hiệu suất cao đang thu hút sự chú ý nhằm đáp ứng với công nghệ AI đang phát triển nhanh chóng

``Trung tâm dữ liệu kiểu container'' của MIRAIT ONE Co, Ltd được trang bị máy điều hòa không khí xử lý nhiệt thải cao và không được xử lý như một tòa nhà nên có ưu điểm là có thể rút ngắn đáng kể thời gian lắp đặt so với các trung tâm dữ liệu thông thường

Nó có thể được thiết kế linh hoạt theo mục đích và có khả năng mở rộng cao Ngoài ra, do được trang bị đầy đủ hệ thống thoát nhiệt cao và điều hòa không khí tiết kiệm năng lượng nên nó có thể xử lý khối lượng tính toán khổng lồ bằng AI

Hơn nữa, vì nó có thể được liên kết với các thiết bị năng lượng tái tạo như sản xuất năng lượng mặt trời và năng lượng gió, nên nó có thể ngăn chặn tình trạng mất điện do cắt giảm sản lượng đồng thời giải quyết các vấn đề như tình trạng thiếu điện mà các trung tâm dữ liệu đô thị phải đối mặt

Ngoài ra, để sử dụng hiệu quả sức mạnh tính toán, chúng tôi cũng cung cấp "Cloud Bó™", một dịch vụ kết nối các công ty cần sức mạnh tính toán với các công ty có nhu cầu Điều này sẽ cho phép sử dụng các trung tâm dữ liệu container linh hoạt hơn Để biết thêm thông tin, vui lòng tham khảo trang web dưới đây

Trung tâm dữ liệu container

Nghiên cứu điển hình｜“M:MDC (Trung tâm dữ liệu di động Morgenrot)” được lắp đặt tại Trung tâm công nghệ MIRAIT ONE Ikebukuro

Mirite One Co, Ltd, Morgenrot Co, Ltd và WOODMAN Co, Ltd đã cùng phát triển giải pháp trung tâm dữ liệu kiểu container công nghiệp dựa trên GPU "M:MDC (Trung tâm dữ liệu di động Morgenrot)" và lắp đặt giải pháp này tại Trung tâm công nghệ Miraite One Ikebukuro Việc cung cấp dịch vụ bắt đầu vào ngày 1 tháng 12 năm 2022

Trong những năm gần đây, kết xuất đồ họa máy tính (CG) đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm sản xuất CG quang học, phát triển ô tô, phát triển đô thị và các tổ chức nghiên cứu, đồng thời yêu cầu xử lý tính toán một lượng lớn dữ liệu theo thứ tự terabyte Tuy nhiên, chi phí cao để lắp đặt phần cứng máy tính tốc độ cao và chi phí vận hành để truyền lượng lớn dữ liệu đang là vấn đề

``M:MDC'' giảm chi phí truyền dữ liệu bằng cách cài đặt nó gần người dùng và loại bỏ nhu cầu đầu tư ban đầu bằng cách cung cấp sức mạnh tính toán trên đám mâyĐiều này giúp có thể cung cấp sức mạnh tính toán tốc độ cao với chi phí thấp hơn nhiều so với các trung tâm dữ liệu và siêu máy tính quy mô lớn

Bộ chứa đầu tiên được phát triển không chỉ cung cấp sức mạnh tính toán mà còn tiến hành nhiều hoạt động xác minh kỹ thuật khác nhau và chấp nhận các chuyến tham quan

Các liên kết liên quan
Bắt đầu dịch vụ giải pháp trung tâm dữ liệu container công nghiệp dựa trên GPU "M:MDC (Trung tâm dữ liệu di động Morgenrot)"

Tóm tắt

Trong bài viết này, chúng tôi đã giải thích các đặc điểm cơ bản của trung tâm dữ liệu, các vấn đề hiện tại và công nghệ làm mát mới nhất

Với sự ra đời của các dịch vụ AI tổng hợp, nhu cầu về trung tâm dữ liệu đang mở rộng nhanh chóng Đồng thời, việc xử lý nhiệt do máy chủ tạo ra và tăng hiệu quả tiêu thụ điện năng được coi là những thách thức mớiDo đó, các công nghệ làm mát mới đang được phát triển, chẳng hạn như làm mát bằng nước, làm mát tấm lạnh và làm mát ngâm chất lỏng

"Trung tâm dữ liệu kiểu container" do Công ty TNHH MIRAIT ONE cung cấp đang thu hút sự chú ý nhờ giải pháp trang bị điều hòa không khí xử lý nhiệt thải cao và cũng có thể liên kết với thiết bị năng lượng tái tạo

Trong thị trường trung tâm dữ liệu dự kiến sẽ tiếp tục mở rộng, nhu cầu vừa giảm tác động đến môi trường vừa cần khả năng xử lý cao Các trung tâm dữ liệu container, với khả năng mở rộng linh hoạt và hệ thống làm mát hiệu quả, là một lựa chọn hiệu quả để giải quyết những thách thức này Để biết thêm thông tin, vui lòng tham khảo trang web dưới đây

Trung tâm dữ liệu vùng chứa