Stulz แนะ 2 โซลูชัน Liquid Cooling ดาต้าเซนเตอร์ ปรับสมดุลพลังงาน-สิ่งแวดล้อม

เวทีสัมมนา “Siemens Data Center Conference 2025” ภายใต้แนวคิด "Redefining Data Center Infrastructure – นิยามใหม่ของโครงสร้างพื้นฐานดาต้าเซนเตอร์" จัดโดย Siemens (ซีเมนส์) ผู้นำระดับโลกด้านเทคโนโลยีอุตสาหกรรม และ กรุงเทพธุรกิจ สื่อเศรษฐกิจชั้นนำของประเทศไทย เพื่อสร้างความรู้ ความเข้าใจ กับเทรนด์การใช้ดาต้าเซนเตอร์ในอนาคต

โดยผู้ร่วมรับฟังสัมมนายังได้รับชมการสาธิตแนวทางออกแบบ และพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานดาต้าเซนเตอร์ให้ทันสมัย ด้วยเทคโนโลยีล่าสุด อาทิ Liquid Cooling สำหรับดาต้าเซนเตอร์, Skid Solutions เร่งการติดตั้งแบบยั่งยืน, ระบบป้องกันอัคคีภัยที่มีแม่นยำสูงด้วยเซนเซอร์ตรวจจับควันแบบสุ่มอากาศชนิด Dual Wavelength, การออกแบบที่ใช้โมดูลาร์ : ระบบจ่ายพลังงานที่สามารถปรับขยายได้ เป็นต้น

หมิงปิง ลิม (Mingping Lim) ผู้จัดการฝ่ายประยุกต์ใช้ภูมิภาค จาก Stulz บริษัทผู้เชี่ยวชาญด้านระบบทำความเย็น  หนึ่งในวิทยากรบนเวทีสัมมนา “Siemens Data Center Conference 2025” กล่าวในหัวข้อ Liquid Cooling for Data Centers ภายใต้แนวคิด "หนึ่งโซลูชัน สองผลกระทบ" โดยเน้นย้ำถึงความสำคัญของเทคโนโลยีนี้ในการรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นของ Data Center ที่มีความหนาแน่นสูงและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

Liquid Cooling ความต้องการถูกมองหา

“ลิม” ระบุว่า Stulz ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1947 ณ เมืองฮัมบูร์ก ประเทศเยอรมนี มีโรงงานผลิต 10 แห่งทั่วโลก โดยเฉพาะในเอเชียจะได้รับการสนับสนุนจากจีนและอินเดีย บริษัทมีกลุ่มผลิตภัณฑ์ทำความเย็นที่หลากหลาย ทั้ง Core Products เช่น CRAC, CRAS, InRow รวมถึงผลิตภัณฑ์ที่ปรับแต่งได้ เช่น Fan Walls ตั้งแต่ปีที่แล้ว Stulz ได้ขยายธุรกิจเข้าสู่ Liquid Cooling เนื่องจากเป็นความต้องการที่ทุกคนกำลังมองหาและบริษัทมีโซลูชันที่มุ่งเน้นในส่วนนี้มากขึ้น”

Liquid Cooling คืออะไร เหตุใดจึงจำเป็น?

"ลิม" อธิบายว่า Liquid Cooling คือวิธีง่ายๆ ในการดึงความร้อนออกจากอุปกรณ์ โดยเฉพาะเซิร์ฟเวอร์, CPU และ GPU แทนที่จะใช้อากาศซึ่งเป็นวิธีที่เราคุ้นเคยกันดี เทคโนโลยีนี้ใช้ของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า ในการดึงความร้อนออกไป โดยอุปกรณ์อาจสัมผัสโดยตรงหรือโดยอ้อมกับของเหลวนี้

“ความจำเป็นของ Liquid Cooling เกิดจากแนวโน้มการใช้พลังงานของชิปที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อ 10 ปีที่แล้ว ชิปแต่ละตัวใช้พลังงานเพียง 200-300 วัตต์ แต่ปัจจุบันชิป Blackwell GV300 ล่าสุดของ Nvidia สามารถแตะ 1.4 กิโลวัตต์ต่อชิป ทำให้แต่ละแร็คมีความจุสูงถึง 150 กิโลวัตต์”

นอกจากนี้ Google และ Meta ยังได้ประกาศถึงแร็คขนาด 1 เมกะวัตต์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าพลังงานจะสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมมีข้อจำกัดในการรองรับความหนาแน่นสูง โดยสามารถดันได้สูงสุดเพียงประมาณ 50 กิโลวัตต์ต่อแร็ค เท่านั้น ในทางกลับกัน ของเหลวสามารถนำความร้อนได้ดีกว่าอากาศถึง 50 ถึง 1,000 เท่า ทำให้ Liquid Cooling สามารถรองรับความจุได้ตั้งแต่ 10 กิโลวัตต์ต่อแร็ค ไปจนถึง 150 กิโลวัตต์ต่อแร็คและสูงกว่านั้น

สองเทคโนโลยีหลักของ Liquid Cooling

“ลิม” ได้นำเสนอสองแนวทางหลักในตลาด ดังนี้

1. Direct to Chip Liquid Cooling (DCLC) หรือที่รู้จักกันในชื่อ Direct to Plate หรือ Cold Plate ประกอบด้วยแร็คที่ระบายความร้อนด้วยของเหลว ซึ่งมี Manifolds สำหรับกระจายน้ำไปยังอุปกรณ์ IT ต่างๆ ท่อขนาดเล็กจะนำของเหลวเข้าสู่เซิร์ฟเวอร์โดยตรงที่ CPU หรือ GPU โดย ของเหลวภายในสามารถมีอุณหภูมิได้ตั้งแต่ 25°C ถึง 50°C ขึ้นอยู่กับความต้องการของลูกค้า แม้จะเป็น Liquid Cooling แต่ยังมีส่วนของ การระบายความร้อนด้วยอากาศอยู่ 15-30% สำหรับส่วนอื่นๆ เช่น หน่วยความจำ (Memories), PSU และเมนบอร์ด

ข้อดี: ช่วยลดการใช้พลังงานเนื่องจากสามารถระบายความร้อนแบบเฉพาะจุดได้ ลดการไหลเวียนของอากาศ ทำให้ เงียบกว่า และรองรับ ความหนาแน่นสูง
ข้อเสีย: เป็นเทคโนโลยีใหม่สำหรับบางภูมิภาค (เช่น ประเทศไทย) ทำให้ยังมีความไม่แน่ใจในการติดตั้ง, การใช้งาน และการออกแบบ  การบำรุงรักษาต้องทำใกล้กับเซิร์ฟเวอร์ใน Data Hall และมี ค่าใช้จ่ายในการลงทุน (CAPEX) สูง

“ระบบ DCLC ใน Data Center ประกอบด้วยวงจรหลัก (Primary Circuit) สำหรับน้ำจากอาคาร (Facility Water - FWS) และวงจรทุติยภูมิ (Secondary Circuit) สำหรับระบบหล่อเย็น (TCS) โดยมี CDU (Coolant Distribution Unit) เป็นตัวแบ่งสารหล่อเย็นที่ใช้ในแร็คคือ PG25 ซึ่งเป็นส่วนผสมของน้ำ 75% และโพรพิลีนไกลคอล 25% โพรพิลีนไกลคอลมีคุณสมบัติในการป้องกันการแข็งตัวและช่วยทำความสะอาดน้ำ รวมถึงฆ่าเชื้อแบคทีเรีย อุณหภูมิของเหลวในวงจรทุติยภูมิสามารถอยู่ระหว่าง 25°C ถึง 40°C”

การออกแบบ Data Hall สามารถมีอัตราส่วนของเหลวต่ออากาศได้ตั้งแต่ 70% ของเหลว/30% อากาศ ไปจนถึง 95% ของเหลว/5% อากาศ ขึ้นอยู่กับประเภทและยี่ห้อของเซิร์ฟเวอร์

2. Immersion Cooling แตกต่างที่อุปกรณ์ IT ทั้งหมดจะถูกจุ่มลงในถังของเหลว ส่วนใหญ่เน้นที่ระบบ Single-Phase โดยของเหลวภายในถังสามารถมีอุณหภูมิสูงถึง 50°C เป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในตลาด โดยไม่จำเป็นต้องกังวลเรื่องการระบายความร้อนด้วยอากาศในสัดส่วนต่างๆ

ข้อเสีย: การบำรุงรักษามีความยุ่งยากเนื่องจากเป็นน้ำมันหล่อเย็นที่เหนียวเหนอะหนะ ความเข้ากันได้ของเซิร์ฟเวอร์กับของเหลวยังเป็นสิ่งท้าทาย และผู้ให้บริการ Co-location (Colo Operators) จะพบความยากลำบากในการแบ่งปันการใช้งานถัง เนื่องจากไม่สามารถใช้ร่วมกันได้

ความยั่งยืนและประสิทธิภาพ (PUE)

"ลิม" ชี้ว่า การระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถส่งเสริมความยั่งยืนได้ มีความขัดแย้งระหว่างฝ่าย IT ที่ต้องการน้ำเย็นจัด (<25°C) เพื่อประสิทธิภาพและความทนทานของอุปกรณ์ กับฝ่ายโครงสร้างพื้นฐานที่ต้องการน้ำอุณหภูมิสูงขึ้น (เช่น 30°C) เพื่อลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน (OPEX) และค่าใช้จ่ายในการลงทุน (CAPEX)

สำหรับ Data Center ที่ใช้ Chiller และน้ำเย็นที่ 20-28°C อาจมี PUE (Power Usage Effectiveness) อยู่ที่ประมาณ 1.3-1.4 แม้จะให้ประสิทธิภาพที่ดี แต่มี OPEX สูง

สำหรับ Liquid Cooling ที่สามารถใช้น้ำอุณหภูมิสูงถึง 40°C และสามารถทำงานร่วมกับ Cooling Tower ได้ จะช่วยลด OPEX และ ลด PUE ลงได้ถึง 1.2-1.3 อย่างไรก็ตาม การติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานนี้จะ มีค่าใช้จ่ายสูงกว่า เนื่องจากต้องมีระบบท่อสองชุดใน Data Hall

ลิม ระบุว่า การหาจุดสมดุลที่ดีที่สุดคือสิ่งสำคัญ โซลูชัน Liquid Cooling จาก Stulz นำเสนอผลิตภัณฑ์หลักอย่าง Coolant Management Unit (CMU) ซึ่งเป็นชื่อที่ Stulz ใช้แทนคำว่า CDU (Coolant Distribution Unit) เนื่องจากปัญหาเครื่องหมายการค้าในเยอรมนี โดย CMU/CDU มีขนาดมาตรฐานตั้งแต่ 200 kW ถึง 1 MW และสูงสุด 1.6 MW

ตลาด Liquid Cooling โต

"Stulz มีความแข็งแกร่งในด้าน การปรับแต่งโซลูชัน (Customization) ให้เข้ากับความต้องการเฉพาะของลูกค้า เช่น CDU แบบ Stacked พิเศษสำหรับ NTF ในญี่ปุ่น หรือ Skid CDUs ขนาด 4MW และ 6MW ในยุโรป"

นอกจากนี้ Stulz ยังมีโซลูชัน Prefabricated (Skids) ซึ่งเป็นระบบ Plug-and-Play ที่พร้อมใช้งาน ทั้งระบบ Liquid และ Air Cooling ในตัว ระบบเหล่านี้สามารถรองรับได้ถึง 72 kW ต่อแร็ค (และสูงถึง 150 kW ด้วย Chilled Water) และมี Mechanical PUE ที่ 1.1 หรือน้อยกว่า Skids ถูกออกแบบมาให้เป็นโมดูลาร์ ง่ายต่อการขนส่ง และติดตั้งด้วยการเชื่อมต่อแบบ Quick Connection

ลิม เน้นย้ำว่า Liquid Cooling ไม่ใช่เรื่องใหม่ในมาเลเซีย ซึ่งมีการติดตั้งมาหลายปีแล้ว แต่ในช่วงปี 2023-2024 นี้ เราเริ่มเห็นลูกค้าต่างชาติเข้ามามากขึ้น ไม่ใช่เพียงลูกค้าจีน (เช่น TikTok) เท่านั้น และคาดการณ์ว่าจะเห็นการเติบโตของตลาดนี้อย่างมีนัยสำคัญในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า โดยเฉพาะในออสเตรเลีย อินโดนีเซีย มาเลเซีย และหวังว่าจะรวมถึงประเทศไทยในอนาค