Nel cuore di Google: il sistema di raffreddamento

Di - 27 October 2012 - in

Google ha recentemente pubblicato il sito web per esplorare i suoi datacenter, i luoghi dove risiede tutta l’Internet di Google, dai servizi diretti agli utenti, ai sistemi cloud, alle parti logiche e di calcolo.

Il sito, che presenta attraverso moltissime fotografie davvero suggestive i diversi aspetti di questo mondo finora abbastanza nascosto, è suddiviso in tre sezioni: una riguarda le infrastrutture, una le persone, e una i luoghi dove Internet vive.

Le prime due sezioni, che mostrano propriamente l’interno dei datacenter, pongono un accento particolarmente marcato sui sistemi di raffreddamento. Una sala macchine, infatti, produce moltissimo calore, come ogni grande apparecchiatura elettrica o elettronica, mentre la temperatura massima che le macchine possono sopportare è piuttosto bassa.

Nonostante Google, per una questione di risparmio energetico, tenga la temperatura ad un livello molto piú alto del datacenter medio (circa 27°C, i datacenter classici vanno in allarme hardware a temperature molto piú basse, e sono tenuti intorno ai 20°C), è necessario comunque un imponente sistema di raffreddamento per non innalzare ulteriormente la temperatura creando un ambiente impraticabile tanto per le macchine quanto per gli operatori.

Un sistema di raffreddamento cosí grande tende a consumare moltissima energia (in Google è  secondo solo al consumo dei server), ed è quindi prioritario cercare di progettarlo in modo da risparmiare energia il piú possibile.

Sia per questo motivo, sia per la particolare caratteristica della temperatura alta in sala macchine, Google ha progettato da zero il proprio impianto, senza affidarsi a soluzioni commerciali preesistenti.

Il sistema scelto da Google è il raffreddamento ad acqua: l’acqua, infatti, riesce ad assorbire molto piú calore dell’aria, risultando cosí piú efficiente. L’acqua viene fatta scorrere sotto il pavimento delle sale macchine, che è sollevato rispetto alla reale pavimentazione. Il passaggio sotto il pavimento permette un’agevole ispezione, che avviene rimuovendo le “mattonelle” con un accessorio a forma di maniglia con due ventose, e danni minori in caso di perdite (che con tanta attrezzatura elettrica potrebbero generare disastri).

In una sala macchine, le componenti dei computer sono organizzati in rack. I rack sono dei grandi “armadi” che contengono dei cassetti di dimensione standard, atti a contenere ognuno una scheda hardware, che può essere l’equivalente di una componente specializzata o di un computer autonomo o semiautonomo. Questo permette di organizzare meglio gli spazi, e di gestire meglio l’alimentazione.

In un datacenter Google le file di rack sono accoppiate, dandosi la “schiena” (la parte del rack che ospita le ventole per tirare fuori aria calda dai cassetti). Lo spazio tra le due file viene sigillato dal resto dell’ambiente, creando tra le file una sorta di scatola rivestita da materiale plastico termicamente isolante.

Queste piccole zone isolate, che consentono di concentrare il raffreddamento lí senza raffreddare grandi ambienti, vengono chiamati hot hut (letteralmente capanne calde), contengono tubi che vanno da sotto il pavimento alle serpentine di raffreddamento sopra l’unità, e viceversa.

L’aria calda proveniente da tutte le ventole dei rack viene aspirata da grandi ventole sopra lo hot hut e fatta passare cosí nelle serpentine dove scorre acqua fredda. L’acqua nelle serpentine raccoglie rapidamente tutto il calore dall’aria, portandola alla temperatura dell’ambiente esterno all’hot hut (circa 27°C, come detto sopra). L’acqua calda (che grazie alla sua capacità termica ha variato in realtà di poco la sua temperatura) viene immessa nuovamente nei tubi sotto il pavimento.

L’aria raffreddata verrà di nuovo risucchiata dai rack per raffreddare i cassetti.

Google spera che il mostrare questa architettura di raffreddamento possa ispirare altre aziende a progettare il sistema migliore per i loro scopi, in modo da risparmiare grandi quantità di energia e ridurre cosí l’inquinamento.

Via | Google Green Blog

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Lorenzo Breda Articolo scritto da

Studente di Informatica a Roma, si occupa di programmazione web sopratutto lato server, e di accessibilità del web. Utilizza e ama Debian GNU/Linux, e si interessa di fisica, fumetto, trekking e fotografia (gli ultimi due possibilmente abbinati). Collabora con Googlab da aprile 2012.

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