Data Center Cooling là gì? Giải pháp làm mát máy chủ hiệu quả

1. Làm mát trung tâm dữ liệu (Data Center Cooling) là gì?

Làm mát trung tâm dữ liệu (Data Center Cooling) là hệ thống gồm công nghệ và thiết bị chuyên dụng, giúp kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và luồng không khí trong trung tâm dữ liệu. Mục tiêu là đảm bảo máy chủ cùng các thiết bị liên quan hoạt động ổn định, bền vững. Đây là giải pháp thiết yếu cho mọi trung tâm dữ liệu, từ quy mô nhỏ đến các hệ thống lớn của doanh nghiệp.

Đọc thêm: Vecni là gì? Hướng dẫn quy trình sơn vecni đúng kỹ thuật

2. Tại sao cần làm mát trung tâm dữ liệu? 

Nhiệt độ và độ ẩm cao có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống CNTT và các thiết bị điện. Máy chủ và thiết bị mạng rất nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ, nếu không được kiểm soát, có thể dẫn đến hư hỏng phần cứng, gián đoạn hoạt động và rút ngắn tuổi thọ của các thiết bị đắt tiền.

Hơn nữa, tình trạng quá nhiệt có thể làm tăng nguy cơ cháy nổ và gây ra các rủi ro an toàn nghiêm trọng. Chi phí bảo trì, sửa chữa và thay thế phần cứng liên tục cũng tạo áp lực lớn lên ngân sách vận hành. Vì vậy, triển khai hệ thống làm mát hiệu quả là điều cần thiết để đảm bảo trung tâm dữ liệu hoạt động ổn định, an toàn và bền vững.

3. Tầm quan trọng của hệ thống làm mát trong trung tâm dữ liệu

Hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu (Data Center Cooling) đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ tối ưu, đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của máy chủ. Nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn cho phép, các linh kiện quan trọng như CPU, ổ cứng và bo mạch chủ có thể bị hư hỏng, gây tổn thất lớn về chi phí và thời gian khắc phục. Vì vậy, đầu tư vào giải pháp làm mát hiệu quả là yếu tố then chốt để bảo vệ hạ tầng CNTT và duy trì sự ổn định của trung tâm dữ liệu.

4. Các phương pháp làm mát trung tâm dữ liệu phổ biến

4.1. Phương pháp làm mát bằng không khí 

Nguyên lý hoạt động: Hệ thống làm mát bằng không khí hoạt động bằng cách luân chuyển và kiểm soát luồng khí lạnh nhằm duy trì nhiệt độ ổn định trong trung tâm dữ liệu. Không khí mát được phân bổ qua các thiết bị làm mát chuyên dụng, giúp tản nhiệt hiệu quả và tạo môi trường tối ưu để máy chủ cùng các thiết bị CNTT vận hành ổn định, bền bỉ.

4.2. Phương pháp làm mát bằng chất lỏng 

Nguyên lý hoạt động: Làm mát bằng chất lỏng là công nghệ trong đó các linh kiện máy tính hoặc toàn bộ máy chủ được ngâm trong một loại chất lỏng đặc biệt có khả năng dẫn nhiệt nhưng không dẫn điện (gọi là chất lỏng điện môi). Phương pháp này giúp truyền nhiệt trực tiếp từ nguồn nhiệt của thiết bị sang chất lỏng làm mát, mang lại hiệu quả cao hơn so với các hệ thống làm mát bằng không khí truyền thống.

Hiện nay, có hai phương pháp làm mát bằng chất lỏng phổ biến:

4.3. Phương pháp làm mát bằng nước

Nguyên lý hoạt động: Hệ thống làm mát bằng nước hoạt động bằng cách sử dụng chất lỏng, chủ yếu là nước, để hấp thụ nhiệt từ các thiết bị máy chủ. Nhiệt lượng sau đó được dẫn qua hệ thống ống chuyên dụng đến bộ trao đổi nhiệt hoặc tháp làm mát, nơi nước được làm nguội trước khi tiếp tục chu trình làm mát. Đặc biệt, nước có thể được dẫn trực tiếp đến các linh kiện tỏa nhiệt lớn như CPU hoặc GPU, giúp tối ưu hiệu suất tản nhiệt và duy trì nhiệt độ ổn định cho trung tâm dữ liệu.

4.4. Hệ thống làm mát Hybrid Cooling Systems

Hệ thống làm mát lai (Hybrid Cooling Systems) tích hợp đồng thời hai công nghệ làm mát phổ biến: làm mát bằng không khí (Air Cooling) và làm mát bằng chất lỏng (Liquid Cooling). Sự kết hợp này giúp tối ưu hiệu suất tản nhiệt, đảm bảo trung tâm dữ liệu hoạt động ổn định và tiết kiệm năng lượng.

Nguyên lý hoạt động:

• Phần làm mát bằng không khí chịu trách nhiệm làm giảm nhiệt độ tổng thể trong phòng máy thông qua hệ thống điều hòa không khí,  quạt làm mát.

• Phần làm mát bằng chất lỏng được sử dụng để xử lý nhiệt tại các điểm tỏa nhiệt cao nhất, như chip CPU và GPU. Nước hoặc dung dịch làm mát được dẫn trực tiếp đến các vị trí này để hấp thụ nhiệt.

4.5. Công nghệ làm mát tiên tiến ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI)

Nguyên lý hoạt động: Hệ thống làm mát tiên tiến ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để giám sát và tối ưu nhiệt độ trung tâm dữ liệu theo thời gian thực. AI tự động phân tích các yếu tố như tải nhiệt, luồng không khí và hiệu suất máy chủ, từ đó điều chỉnh hệ thống làm mát nhằm duy trì môi trường vận hành ổn định, tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu suất tổng thể.

5. Lợi ích của hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu (Data Center Cooling)

5.1. Nâng cao hiệu suất hoạt động của máy chủ

• Máy chủ được duy trì ở mức nhiệt độ lý tưởng, giúp đảm bảo tốc độ xử lý cao ngay cả khi khối lượng công việc tăng đột biến. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực tài chính, thương mại điện tử và công nghệ.

• Hệ thống làm mát hiệu quả giúp duy trì mức nhiệt ổn định, ngăn chặn hiện tượng quá nhiệt và hạn chế việc giảm hiệu suất tự động của thiết bị.

• Các linh kiện nhạy cảm như CPU, GPU và ổ cứng được hoạt động trong điều kiện nhiệt độ tối ưu, giúp giảm nguy cơ hỏng hóc và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

5.2. Tiết kiệm chi phí vận hành trong lâu dài

• Các công nghệ làm mát tiên tiến như làm mát bằng chất lỏng hoặc Free Cooling giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng, đặc biệt hiệu quả đối với các trung tâm dữ liệu quy mô lớn.

• Việc kiểm soát nhiệt độ hiệu quả giúp hạn chế sự cố hỏng hóc của thiết bị, từ đó tiết kiệm đáng kể chi phí sửa chữa và nâng cấp phần cứng.

• Các giải pháp làm mát hiện đại, đặc biệt là làm mát bằng chất lỏng, giúp tiết kiệm diện tích lắp đặt, tạo điều kiện để doanh nghiệp tận dụng không gian hiệu quả hơn cho hệ thống máy chủ và các thiết bị quan trọng khác.

5.3. Đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế về hạ tầng trung tâm dữ liệu

• Hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu (Data Center Cooling) chất lượng cao giúp trung tâm dữ liệu tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như ASHRAE TC 9.9, tạo nền tảng để doanh nghiệp đạt chứng nhận chất lượng toàn cầu.

• Việc tối ưu hóa hệ thống làm mát giúp giảm chỉ số PUE (Power Usage Effectiveness), nâng cao danh tiếng doanh nghiệp, đồng thời thu hút khách hàng và nhà đầu tư quan tâm đến tính bền vững.

• Hệ thống làm mát tiêu chuẩn giúp doanh nghiệp dễ dàng mở rộng trung tâm dữ liệu khi quy mô hoạt động tăng trưởng, đảm bảo khả năng vận hành bền vững trong tương lai.

5.4. Tăng độ tin cậy, hạn chế gián đoạn hệ thống

• Hệ thống làm mát duy trì nhiệt độ ổn định, giúp hạn chế tối đa tình trạng máy chủ gặp sự cố, đảm bảo thời gian hoạt động liên tục đạt mức gần như tuyệt đối 99.999%.

• Giải pháp làm mát tối ưu không chỉ bảo vệ phần cứng khỏi hư hại mà còn giúp toàn bộ hệ thống vận hành ổn định, bền vững trong thời gian dài, đáp ứng nhu cầu hoạt động liên tục của doanh nghiệp.

6. Galden® HT PFPE - Dòng sản phẩm làm mát máy chủ hiệu suất cao

Galden® HT PFPE là dòng chất lỏng làm mát tiên tiến, được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất nhiệt cho trung tâm dữ liệu hiện đại. Với đặc tính truyền nhiệt vượt trội và khả năng chịu nhiệt cao, Galden® HT PFPE giúp duy trì nhiệt độ ổn định, ngăn ngừa tình trạng quá nhiệt, bảo vệ linh kiện máy chủ. Dưới đây là Top 8 dòng sản phẩm Galden HT giúp làm mát hiệu quả, đáng mua nhất hiện nay:

Top	Tên sản phẩm	Hình ảnh	Điểm sôi	Một pha	Hai pha
1	Galden® HT55		55°C		✔
2	Galden® HT70		70°C		✔
3	Galden® HT80		80°C		✔
4	Galden® HT110		110°C	✔
5	Galden® HT135		135°C	✔
6	Galden® HT170		170°C	✔
7	Galden® HT200		200°C	✔
8	Galden® HT230		230°C	✔

7. Cách chọn hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu phù hợp cho doanh nghiệp

Bước 1: Xác định rõ quy mô và đặc điểm của trung tâm dữ liệu

Trước khi triển khai hệ thống làm mát, doanh nghiệp cần xác định quy mô trung tâm dữ liệu để lựa chọn giải pháp phù hợp:

• Trung tâm dữ liệu nhỏ: Phù hợp với doanh nghiệp vừa và nhỏ, thường sử dụng hệ thống làm mát bằng không khí như CRAC hoặc thiết bị làm mát tích hợp.

• Trung tâm dữ liệu vừa và lớn: Cần hệ thống làm mát chuyên dụng để xử lý tải nhiệt cao, phổ biến là làm mát bằng chất lỏng hoặc làm mát lai.

• Trung tâm dữ liệu mật độ cao: Yêu cầu công nghệ làm mát tiên tiến như Immersion Cooling hoặc Direct-to-Chip Cooling, tối ưu cho ngành công nghệ, tài chính và nghiên cứu.

Việc xác định đúng quy mô giúp doanh nghiệp lựa chọn giải pháp làm mát hiệu quả, đảm bảo hiệu suất và tiết kiệm chi phí.

Bước 2: Chọn công nghệ làm mát phù hợp với yêu cầu vận hành và ngân sách

Doanh nghiệp cần cân nhắc giữa các công nghệ làm mát dựa trên yêu cầu vận hành và ngân sách:

• Làm mát bằng không khí (Air Cooling): Giải pháp tiết kiệm chi phí, dễ triển khai, phù hợp với doanh nghiệp vừa và nhỏ. Tuy nhiên, hiệu suất hạn chế khi xử lý tải nhiệt cao, tiêu tốn nhiều năng lượng.

• Làm mát bằng chất lỏng (Liquid Cooling): Cung cấp hiệu suất vượt trội, lý tưởng cho trung tâm dữ liệu mật độ cao nhưng đi kèm chi phí đầu tư lớn và yêu cầu bảo trì phức tạp.

• Làm mát lai (Hybrid Cooling): Kết hợp ưu điểm của cả hai phương pháp, thích hợp cho nhiều mô hình trung tâm dữ liệu, tuy nhiên thiết kế và triển khai đòi hỏi kỹ thuật cao hơn.

• Free Cooling: Ứng dụng điều kiện khí hậu tự nhiên để giảm chi phí vận hành, phù hợp với các khu vực có nhiệt độ thấp nhưng không khả thi ở những nơi khí hậu nóng.

Bước 3: Thiết kế hệ thống làm mát tối ưu

Thiết kế hệ thống làm mát tối ưu cho trung tâm dữ liệu cần đảm bảo ba yếu tố chính: luồng không khí, lưu lượng chất lỏng và vị trí thiết bị làm mát.

• Luồng không khí: Thiết lập rõ ràng các luồng khí nóng và lạnh (hot aisle/cold aisle) giúp tối ưu hiệu suất làm mát, ngăn chặn điểm nóng. Hệ thống phải đảm bảo luồng khí lạnh được phân phối chính xác đến các thiết bị có tải nhiệt cao.

• Lưu lượng chất lỏng: Xác định lưu lượng chất lỏng phù hợp để hấp thụ nhiệt hiệu quả mà không gây áp lực lên hệ thống bơm. Sử dụng vật liệu ống dẫn chống ăn mòn, chịu nhiệt tốt để kéo dài tuổi thọ hệ thống.

• Bố trí thiết bị làm mát: Đặt các thiết bị CRAC/CRAH gần khu vực có tải nhiệt lớn để tối ưu luồng khí, giảm tiêu hao năng lượng. Bộ trao đổi nhiệt cần được lắp đặt ở vị trí thuận tiện cho việc bảo trì định kỳ.

Việc thiết kế hợp lý giúp nâng cao hiệu suất làm mát, tiết kiệm năng lượng và duy trì hoạt động ổn định của trung tâm dữ liệu.

Bước 4: Triển khai hệ thống làm mát

Việc triển khai cần sự phối hợp giữa đội ngũ thiết kế, kỹ thuật viên và nhà cung cấp thiết bị để đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác.

• Lắp đặt theo thiết kế: Định vị chính xác các thiết bị như CRAC, CRAH và hệ thống làm mát bằng chất lỏng, kiểm tra dây dẫn, ống dẫn và cảm biến để tránh rò rỉ hoặc lỗi kết nối. Sau đó, kiểm tra thử tải, đo lường các thông số nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng khí để đảm bảo hệ thống vận hành đúng tiêu chuẩn.

• Ứng dụng công nghệ giám sát thông minh: Ứng dụng AI và Machine Learning, AI và Machine Learning để giám sát nhiệt độ theo thời gian thực, dự đoán nhu cầu làm mát và tối ưu hóa hiệu suất năng lượng

Bước 5: Kiểm tra, bảo trì định kỳ

Để duy trì hiệu suất ổn định, hệ thống làm mát cần được kiểm tra và bảo trì định kỳ.

• Giám sát hiệu suất hoạt động: Đảm bảo các thông số luôn trong ngưỡng an toàn theo tiêu chuẩn ASHRAE, đặc biệt tại các khu vực có mật độ thiết bị cao. Đồng thời, kiểm tra lưu lượng khí và chất lỏng, phát hiện sớm các điểm tắc nghẽn để tối ưu hiệu suất làm mát.

• Bảo trì theo lịch trình: Vệ sinh bộ lọc, bảo dưỡng quạt và hệ thống CRAC/CRAH để duy trì lưu thông khí ổn định. CŨng như kiểm tra và xử lý rò rỉ trong ống dẫn, làm sạch hoặc thay thế chất lỏng định kỳ để tối ưu khả năng truyền nhiệt.

8. Đại lý cung cấp các chất làm mát cho trung tâm dữ liệu chính hãng, chất lượng 

Công ty TNHH Hicotech Việt Nam là nhà phân phối ủy quyền, chuyên cung cấp các dòng chất làm mát chính hãng tại thị trường Việt Nam. Với đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, Hicotech cam kết tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc liên quan đến sản phẩm, đồng thời cung cấp các giải pháp làm mát chất lượng cao cùng dịch vụ hỗ trợ tốt nhất trên thị trường.

Bài viết trên đã nêu ra được những thông tin về hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu (Data center cooling). Với bài viết này chúng tôi mong rằng có thể cung cấp cho Quý khách hiểu thêm những thông tin về Data center cooling và rất mong được phục vụ cũng như nhận được sự ủng hộ của Quý khách.

Thông tin liên hệ:

Hotline/ Zalo: 0945 261 931

Email: sale@hicotech.com.vn