CDU — Coolant Distribution Unit, блок распределения хладагента — слово, которое всплывает в любом разговоре о жидкостном охлаждении серверов. И сразу же вызывает вопрос заказчика: «Значит, нам нужно тянуть трубы по зданию?» Ответ зависит от архитектуры контура. Для прямого жидкостного охлаждения с подводом от здания CDU действительно обязателен. Для сервера с замкнутым контуром внутри шасси — нет, и это не маркетинговое упрощение, а следствие того, где именно тепло уходит в воздух. В этой статье объясняем, что делает CDU, зачем он нужен в дата-центре и почему платформе с замкнутым контуром он не требуется.
Что такое CDU и какую задачу он решает
Прямое жидкостное охлаждение (direct-to-chip, DLC) в дата-центре строится как двухконтурная система. Вторичный контур — это чистый хладагент с ингибиторами, который циркулирует через водоблоки внутри серверов. Первичный контур — техническая вода здания: чиллер, сухая градирня, теплообменник на крыше. Смешивать их нельзя: техническая вода содержит примеси, а её давление и температура не рассчитаны на медные микроканалы водоблока.
CDU стоит между этими контурами и выполняет четыре функции:
- Теплообмен — пластинчатый теплообменник передаёт тепло из вторичного контура в первичный, не смешивая жидкости.
- Циркуляция — собственные помпы (обычно резервированные) прокачивают хладагент через стойку или ряд стоек.
- Регулирование — контроллер поддерживает температуру подачи выше точки росы, чтобы на холодных трубках внутри серверов не конденсировалась влага.
- Мониторинг и защита — датчики расхода, давления, утечек, фильтры, интерфейс в систему управления зданием.
CDU бывают стоечные (in-rack, занимают несколько юнитов в самой стойке) и рядные (in-row, отдельный шкаф на ряд стоек). В обоих случаях от CDU к каждому серверу идут подающая и обратная магистрали с быстроразъёмными соединениями.
Зачем CDU дата-центру — и что он тянет за собой
В зале на десятки стоек по 40–100 кВт каждая CDU — единственно разумная архитектура. Тепло нужно вывести из здания, а не сбросить в воздух зала: никакая система кондиционирования не унесёт мегаватты из воздуха. Поэтому CDU, магистрали, чиллер и градирня — стандартный набор AI-фабрики.
Но у этого набора есть цена, которая редко попадает в первичную смету сервера:
- Проект инженерных систем. Подвод технической воды к стойкам, трассы под фальшполом или над стойками, точки подключения, дренаж. Это строительный проект с согласованиями, а не поставка оборудования.
- Первичный контур. Чиллер или сухая градирня, насосная группа, место на крыше или на площадке. В арендуемом здании это часто просто невозможно.
- Эксплуатация. Контроль качества воды в обоих контурах, замена фильтров, обслуживание помп CDU, регламент по утечкам. Нужен персонал или сервисный контракт.
- Единая точка отказа. CDU обслуживает ряд стоек; его останов — это останов всех серверов ряда, если нет резервного блока.
- Масштаб. CDU имеет смысл, когда он загружен. Ставить рядный блок ради одного-двух серверов экономически бессмысленно.
Именно поэтому организации с одним–пятью GPU-серверами и обычной серверной оказываются между двух огней: воздушное охлаждение не тянет 8 GPU по 700 Вт, а полноценное DLC требует перестройки здания. Подробнее о развилке «воздух или жидкость» — в отдельной статье.
Замкнутый контур в шасси: где уходит тепло
Платформа LM TEK 4U8GPU10KW решает задачу иначе. Весь контур — помпа, резервуар, манифолд, водоблоки GPU и CPU, радиатор — находится внутри корпуса 4U. Радиатор расположен на фронтальном заборе воздуха, и потоки воздуха спроектированы вместе с контуром, а не добавлены к нему потом. Тепло с кристалла GPU переносится жидкостью на радиатор и уходит в воздух серверной — в тот же воздух, куда его сбросил бы воздушный сервер.
Посмотрите на четыре функции CDU и на то, как они закрыты внутри шасси:
| Функция CDU | Как решена в замкнутом контуре 4U8GPU10KW |
|---|---|
| Теплообмен между контурами | Не нужен: первичного контура нет, радиатор отдаёт тепло напрямую в воздух |
| Циркуляция | Помпа внутри шасси, часть заводской сборки |
| Контроль точки росы | Хладагент всегда теплее воздуха серверной — конденсация невозможна по физике |
| Мониторинг, фильтры, качество воды | Контур заправлен EK-CryoFuel на заводе, замкнут, не контактирует с внешней водой |
| Магистрали к серверу | Отсутствуют; серверу нужны только питание и сеть |
Отдельно о точке росы. В системах с CDU температуру подачи приходится поддерживать выше точки росы воздуха в зале, иначе на трубках выпадает конденсат. В замкнутом контуре хладагент нагревается от GPU и охлаждается воздухом серверной, то есть всегда остаётся теплее этого воздуха. Конденсат на трубках не образуется, и контроллер точки росы не нужен в принципе.
Что остаётся обязанностью заказчика
Отсутствие CDU не означает отсутствия тепла. Полностью укомплектованная платформа в нагрузочных тестах производителя потребляла 6800–7000 Вт, и вся эта мощность уходит в воздух помещения. Заказчик по-прежнему должен обеспечить две вещи:
- Питание стойки под пять блоков 2000 Вт с резервированием — до 8000 Вт длительной мощности на шасси.
- Охлаждение помещения, способное удерживать температуру в диапазоне 5–30 °C при постоянной нагрузке. Верхняя граница важна: в тестах производителя при 30 °C на входе температура GPU держалась в пределах 76–81 °C. При более тёплом воздухе платформа выходит за заявленный диапазон.
Иначе говоря, замкнутый контур снимает с заказчика проект инженерных систем здания, но не отменяет расчёт кондиционирования серверной. Это принципиально более простая задача: кондиционер подбирается под тепловую нагрузку так же, как для любого другого сервера.
Вода, которой нет
В тендерах и обсуждениях ESG всё чаще звучит вопрос о водопотреблении AI-инфраструктуры. Он оправдан для градирен испарительного типа, где вода расходуется постоянно. К замкнутому контуру в шасси этот вопрос не относится: контур заполняется один раз при сборке инженерным хладагентом и не потребляет воду в эксплуатации. Подключения к водопроводу нет, и расходовать нечего. Для энергетически взвешенных закупок это измеримый критерий, а не декларация.
Где замкнутый контур уступает CDU
Честная граница применимости выглядит так. Замкнутый контур в шасси — решение для одного сервера или компактного GPU-пула из нескольких машин в существующей серверной. Он не выводит тепло из здания и не рассчитан на зал из десятков стоек по 50 кВт. Как только суммарная нагрузка превышает возможности кондиционирования помещения, проект переходит в категорию выделенной AI-инфраструктуры с DLC, CDU и первичным контуром. Мы проектируем и такие залы — но начинать с них стоит только тогда, когда стадия единичных серверов пройдена.
Обслуживание контура без CDU
Сервис замкнутого контура сводится к тем же операциям, что и у любой промышленной СЖО. Быстроразъёмные соединения (QDC) в комплекте платформы позволяют отсоединить один водоблок и извлечь карту, не сливая контур. Водоблоки, помпа и радиатор — из того же каталога EK-Pro, что поставляется для рабочих станций: единый стек материалов (никелированная медь, нержавеющая сталь, POM Acetal, EPDM), единый диапазон давления 2500 Па рабочего и 30 000 / 75 000 Па максимального. Запасные части доступны на открытом рынке, а не только у производителя платформы.
Что дальше
- AI-серверы с жидкостным охлаждением — платформа LM TEK 4U8GPU10KW: 8 GPU в 4U без CDU и подвода жидкости.
- GPU-серверы — воздушные и жидкостные конфигурации под инференс и обучение.
- Помпы и резервуары, радиаторы — компоненты того же контура для собственных сборок.
- Решения — когда единичного сервера мало и нужен проект зала.
Расскажите, сколько GPU планируется и какая у вас серверная — рассчитаем тепловую нагрузку и подтвердим, обойдётесь ли вы без инженерных систем здания. Поставка в Россию и страны СНГ.
Обсудить задачу с инженером