کتاب صوتی خنک‌سازی مراکز داده HPC و بهینه‌سازی مصرف انرژی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره خنک‌سازی مراکز داده HPC و بهینه‌سازی مصرف انرژی

موضوع کلی: محاسبات با عملکرد بالا (HPC)

موضوع میانی: HPC و مدلسازی سیستم‌های جبر HPC و آینده پیشتاز

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی مراکز داده HPC و چالش‌های حرارتی
• 2. مفاهیم ترمودینامیک و انتقال حرارت در سرورها
• 3. شاخص‌های کارایی انرژی: PUE، WUE، CUE
• 4. معماری کابینت‌ها و رک‌ها برای مدیریت جریان هوا
• 5. اصول طراحی جریان هوا (Hot Aisle / Cold Aisle Containment)
• 6. مدیریت فشار استاتیک و بهینه‌سازی فن‌ها
• 7. سیستم‌های خنک‌سازی هوا (CRAC، CRAH، In‑Row Cooling)
• 8. مبانی خنک‌سازی مایع: مستقیم و غیرمستقیم
• 9. انواع مایع‌های خنک‌کننده و خواص терموفیزیکی
• 10. طراحی و محاسبه لوله‌کشی مایع خنک‌کننده
• 11. سیستم‌های خنک‌سازی غوطه‌وری (Immersion Cooling) یک‌فاز و دو فاز
• 12. انتخاب مایع‌های دی‌الکتریک برای غوطه‌وری
• 13. مدیریت حرارت چپ‌های پردازشگر (CPU/GPU) با بلاک‌های خنک‌کننده
• 14. استفاده از مبادلات حرارتی پلاته‌ای و لوله‌ای
• 15. بهینه‌سازی دماهای ورود/خروج برای کاهش مصرف انرژی
• 16. کنترل هوشمند فن‌ها و پمپ‌ها با سنسورها و PID
• 17. مدیریت توان دینامیک (DVFS) و تأثیر بر حرارت
• 18. زمان‌بندی وظایف با آگاهی از دمای کابینت (Thermal‑Aware Scheduling)
• 19. مدلسازی CFD برای پیش‌بینی نقاط داغ
• 20. اعتبارسنجی نتایج CFD با داده‌های سنسوری واقعی
• 21. بهینه‌سازی چیدمان سرورها بر اساس نتایج CFD
• 22. استفاده از یادگیری ماشین برای پیش‌بینی و کنترل حرارتی
• 23. سیستم‌های مانیتورینگ دمای بی‌سیم و اینترنت اشیاء (IoT)
• 24. پلتفرم‌های DCIM و یکپارچه‌سازی داده‌های حرارتی
• 25. استراتژی‌های بازیابی حرارت و استفاده مجدد در ساختمان
• 26. معماری مراکز داده سبز (Green HPC) و گواهی‌نامه‌ها
• 27. استانداردهای ASHRAE TC 9.9 و ISO 50001 برای HPC
• 28. مطالعه موردی: خنک‌سازی هوا در کلاستر ۱۰ پتافلاپ
• 29. مطالعه موردی: خنک‌سازی مایع مستقیم در GPU Farm
• 30. مطالعه موردی: غوطه‌وری دو فاز در سوپرکامپیوتر Exascale
• 31. تحلیل هزینه‑مزیت (TCO) برای روش‌های خنک‌سازی مختلف
• 32. طراحی برای مقیاس‌پذیری و آپگریدهای آینده
• 33. مدیریت ریسک‌های نشتی مایع و اطمینان از ایمنی
• 34. استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر برای تغذیه سیستم‌های خنک‌سازی
• 35. بهینه‌سازی مصرف آب در سیستم‌های خنک‌سازی تبخیری
• 36. الگوریتم‌های بهینه‌سازی چندهدفه برای PUE و Carbon Footprint
• 37. ارزیابی اثرات زیست‌محیطی (LCA) راهکارهای خنک‌سازی
• 38. استفاده از سیمولاسیون حرارتی در فاز پیش‌طراحی (Pre‑Design)
• 39. مبانی کنترل پیش‌بینی‌کننده (Model Predictive Control) برای خنک‌سازی
• 40. یکپارچه‌سازی سیستم‌های خنک‌سازی با شبکه هوشمند (Smart Grid)
• 41. استفاده از ذخیره‌سازی انرژی حرارتی (TES) برای مقابله با اوج تقاضا
• 42. مدیریت کیفیت هوا و فیلتراسیون در محیط‌های HPC
• 43. استراتژی‌های کاهش نویز و لرزش در واحدهای خنک‌سازی
• 44. آموزش و اعتبارسنجی عملیات نگهداری پیشگیرانه
• 45. بررسی قوانین و مقررات منطقه‌ای (مثل GDPR، ISO 14001) مربوط به انرژی
• 46. نوآوری‌های اخیر: خنک‌سازی با مواد تغییر فاز (PCM)
• 47. نوآوری‌های اخیر: فن‌های مجازی و کنترل جریان با پروفیل‌های دینامیکی
• 48. معماری مرجع برای مراکز داده HPC الجيل بعدی (Exascale Ready)
• 49. چک‌لیست استقرار و puesta en marcha سیستم خنک‌سازی
• 50. استفاده از Digital Twin برای بهینه‌سازی مداوم حرارتی
• 51. معیارهای جدید کارایی: ERE، GEC، و Carbon Usage Effectiveness
• 52. استراتژی‌های انتقال به خنک‌سازی مایع در زیرساخت‌های موجود
• 53. بررسی اثرات سایبری-فیزیکی در سیستم‌های کنترل حرارتی
• 54. مدیریت تغییرات و کنترل نسخه در طراحی‌های خنک‌سازی
• 55. آموزش عملی: راه‌اندازی یک سیستم خنک‌سازی مایع در آزمایشگاه
• 56. ارزیابی عملکرد پس از استقرار (Post‑Occupancy Evaluation)
• 57. روندهای آینده: کوانتوم کامپیوتینگ و چالش‌های خنک‌سازی
• 58. روندهای آینده: هوش مصنوعی برای مدیریت انرژی در مقیاس کلان