تعطل CME يسلّط الضوء على تحديات تبريد مراكز البيانات العملاقة

أوقف تعطل في نظام تبريد مركز بيانات تابع لمجموعة شيكاغو التجارية CME التداول في العقود الآجلة والخيارات لساعات، ما ركّز الاهتمام على البنية التحتية الخفية التي أصبحت حيوية للحياة اليومية: مراكز البيانات، بحسب ما نقلته بلومبيرغ في نهاية المقدمة. هذه المراكز ضرورية لكل شيء، من تداول السلع إلى رفع الصور على السحابة الرقمية، وهي أيضاً جوهر الاستثمارات الضخمة في الذكاء الاصطناعي، التي ساهمت في جعل شركة Nvidia الأكثر قيمةً في العالم من بين الشركات العامة.

ووفقاً لتقرير بلومبيرغ، فإن تخزين ومعالجة كميات هائلة من البيانات يولّد حرارة كبيرة، ما يجعل تبريد مراكز البيانات لتجنب الأعطال جزءاً أساسياً من النفقات الرأسمالية، وقد يصل إلى 15% من إجمالي تكلفة المشروع. وقد أظهرت ساعات التعطل الطويلة في CME، أكبر مشغل لعقود العقود الآجلة في العالم، مدى التأثير العالمي الذي يمكن أن ينجم عن مشاكل بسيطة في أنظمة التبريد.

مراكز البيانات عبارة عن مبانٍ مليئة بالخوادم أو تراكيب من الشرائح الإلكترونية التي تعمل معاً لمعالجة وتخزين البيانات. القدرة الحاسوبية لهذه المراكز تُعرف بـ “Compute” وهي سلعة رئيسية لشركات الذكاء الاصطناعي لتدريب نماذجها. تعمل مراكز البيانات على تأجير هذه القدرة لشركات أخرى، مما يحفزها على وضع أكبر عدد ممكن من الخوادم في مساحة واحدة لتعظيم السعة، ما يزيد الحاجة للطاقة ويولّد حرارة فائضة. قد تستهلك مراكز البيانات حتى 50 ضعف الطاقة لكل قدم مربع مقارنة بمباني المكاتب العادية، ومعظم هذه الطاقة تتحول إلى حرارة فائضة.

تقليدياً، كانت الخوادم تُبرد باستخدام الهواء البارد عبر مراوح، لكن منذ 2022، زادت شعبية أنظمة التبريد بالسوائل، خصوصاً لمراكز البيانات المستخدمة في الذكاء الاصطناعي، حيث يمكن توجيه السوائل الباردة تحت الشرائح أو غمر الخوادم كاملة في خزان مليء بسائل. كما تُستخدم سوائل منخفضة الغليان لامتصاص الحرارة وتبخّرها قبل تكثيفها وإرجاعها للخزان، مشبهة بآلية تبخر العرق في جسم الإنسان. بغض النظر عن طريقة التبريد، تُنقل الحرارة لاحقاً إلى دورة مياه مبردة تُوصل إلى برج تبريد أو جهاز تبريد صناعي يطلق الحرارة إلى البيئة الخارجية، ما يفسر استهلاك الكثير من المياه. هذه الاستهلاكات قد تضع ضغطاً على الموارد المائية المحلية، خصوصاً في المناطق التي تعاني من ندرة المياه.

يمكن أن يؤدي ارتفاع الحرارة إلى فقدان البيانات، تلف الشرائح المكلفة في الخوادم، وتوقف الخدمات للعملاء. وقد سببت مشاكل مشابهة أعطالاً كبيرة في شركات مثل Cloudflare وAmazon ومايكروسوفت، وهو ما يوضح مدى اعتماد العالم على عدد قليل من الشركات للحفاظ على الإنترنت مستمراً.

يقع مركز CME في أوروورا قرب شيكاغو ويُشغّل ضمن مجمّع تابع لشركة CyrusOne، التي استحوذت عليها مجموعات KKR وGlobal Infrastructure Partners عام 2022. ووفق بلومبيرغ، تعرض أحد مرافق CyrusOne في أوروورا لعطل في نظام تبريد الغلايات بتاريخ 27 تشرين الثاني/نوفمبر، ما أثر على عدة وحدات تبريد وأوقف التداول لساعات، مسلطاً الضوء على أهمية هذه البنية التحتية. بعد وقوع العطل، نشرت CyrusOne معدات تبريد مؤقتة لدعم الأنظمة الدائمة، بينما استمرت في معالجة المشكلة. يستخدم المجمّع تقنيات تبريد متقدمة، بما في ذلك أجهزة تبريد بالهواء واستفادة من الهواء والمياه الباردة الطبيعية عند درجات حرارة أقل من -1°م. ولم يتضح بعد مدى فاعلية وحدات التكرار الإضافية في منع الانقطاع الأخير.