Data centers entram na era da refrigeração líquida

 

Atualmente, 46% da eletricidade utilizada pelos data centers típicos é alocada para refrigeração de ar.

 

A Dell e a Supermicro afirmaram que, ao utilizar refrigeração líquida diretamente nas GPUs do rack, podem reduzir o consumo de energia do data center em um terço. Os fornecedores de racks disseram ao EE Times que, ao substituir as soluções de refrigeração a ar predominantes nos data centers atuais, a refrigeração líquida permitirá que as operadoras se concentrem mais na computação do que no ar condicionado.

 

 

A inteligência artificial está impulsionando essa demanda. À medida que os centros de dados em hiperescala recém-construídos em todo o mundo começam a sobrecarregar a rede elétrica, a perspectiva de maior eficiência energética segue o exemplo.

 

A Dell e a Supermicro são fornecedores importantes de racks refrigerados a líquido de última geração para data centers e têm aumentado a produção para atender aos picos esperados de demanda. A Supermicro informa que pode entregar mais de 1.000 racks globalmente por mês.

 

O vice-presidente de tecnologia e IA da Supermicro, Vik Malyala, disse ao EE Times: "Podemos antecipar as tecnologias que nossos parceiros lançarão, sejam Intel, AMD ou Nvidia, bem como empresas de rede como Broadcom e Intel. Colaboramos com eles e em seguida, revise seus roteiros."

 

Fabricantes de GPU como a Nvidia criaram designs de referência para placas frias e dissipadores de calor, que a Dell e a Supermicro estão adotando de perto.

 

O especialista em engenharia da Dell, Tim Shedd, disse ao EE Times: "Queremos garantir que todos os produtos que projetamos sejam suportados e apoiados por fabricantes de chips. Adicionamos recursos proprietários acumulados ao longo dos anos na indústria, como tecnologia proprietária de detecção de vazamento para proteger os clientes e servidores."

 

A Supermicro afirma que suas soluções de resfriamento incluem informações proprietárias sobre projetos de placas frias. Malyala acrescentou que os operadores de data centers têm relutado em abandonar a dependência do resfriamento a ar, mas espera que esta situação mude.

 

“À medida que as implantações de data centers aumentam, sabemos que a eficiência se tornará um fator crítico”, disse Malyala. "O consumo de energia é um pesadelo."

 

A Dell estima que 46% da energia utilizada por um data center típico é para refrigeração de ar. Shedd afirmou: "Ao implantar o resfriamento líquido, podemos reduzir o consumo de energia para 10% ou menos, sem a necessidade de instalar placas frias em tudo, mas sim usando tecnologias mistas inteligentes: apenas resfriamento a ar e líquido". Ele acrescentou que a chave para reduzir o consumo de energia é minimizar o número de compressores de ar no data center.

 

Hoje, a maioria dos data centers utiliza ar soprado do perímetro da instalação em direção aos servidores, com ventiladores nos servidores fornecendo resfriamento adicional.

 

“Preciso de água relativamente fria, normalmente em torno de 45 graus F, para resfriar o ar adequadamente”, disse Shedd. "Isso significa que preciso de compressores e refrigeração para resfriar a água durante a maior parte do ano. Com refrigeração líquida, para seções do data center que usam placas frias e refrigeração líquida, normalmente posso resfriar com água a 90 graus F ou até 100 graus F . Agora, na maioria das condições climáticas, quase não preciso de compressores, resultando em economias de energia significativas."

 

A empresa de pesquisa de mercado Dell'Oro informou em julho que a refrigeração líquida está em transição de um nicho de mercado para um negócio convencional, com seu valor previsto para atingir US$ 15 bilhões até 2030 devido ao aumento da demanda por gerenciamento térmico.

 

 

As remessas de sistemas de refrigeração líquida devem crescer 20%

 

Malyala indicou que a Supermicro espera uma taxa de crescimento de remessas de pelo menos 20% este ano para sistemas que suportam infraestrutura de IA, incluindo refrigeração líquida. Ele observou: “Estamos examinando muitos data centers e percebemos que muitos deles estão operando com eficiências extremamente baixas porque não são aqueles que constroem a infraestrutura que pagam pelo resfriamento”.

Shedd destacou que a demanda é impulsionada por avanços em GPUs de 1{1}}watt e necessidades de IA que podem não ser óbvias. "Precisamos trazer a IA para os dados em vez de trazer os dados para o poder de processamento. Não quero necessariamente enviar dados para a nuvem devido a questões de segurança. Os governos não querem enviar os seus dados - especialmente sensíveis, processados, e saída de dados valiosa. Isso não é um data center com 10{5}} GPUs;

 

A Dell identificou casos de uso para refrigeração líquida em novas áreas. “Anteriormente, concentrávamos-nos principalmente na computação de alto desempenho e em setores comerciais específicos, como bancos e outras áreas que exigem computação intensa”, explicou Shedd. "Agora vemos casos de uso refinando um rack em uma fábrica onde eles desejam coletar dados da linha de produção em tempo real, processar os dados e tomar decisões. Isso pode exigir o uso de refrigeração líquida nesse rack."

 

Malyala observou que a segurança de ponta é um negócio cada vez mais importante para os fornecedores de racks refrigerados a líquido. “Estamos falando de todos os telefones que temos”, disse ele. “Como podemos protegê-los de forma eficaz em antigos locais centrais? A detecção e proteção de ameaças em tempo real estão acontecendo – estão avançando em direção ao limite.”

 

 

IIDesligando o Ar Condicionado

 

Ao converter data centers e até mesmo racks para refrigeração líquida, os operadores deverão ser capazes de “desligar o ar condicionado ou pelo menos operá-lo com mais eficiência”, afirmou Malyala. "Estamos falando de 40% de economia de energia. Isso significa essencialmente que você pode colocar 40% mais infraestrutura no mesmo espaço."

 

A Dell também vê a economia de energia com a refrigeração líquida como uma forma de vender mais racks aos clientes e aumentar a densidade de processamento do data center.

 

Os efeitos da poupança de energia poderão expandir-se ainda mais. O fornecedor de Cingapura, Sustainable Metal Cloud, afirmou em agosto que sua tecnologia de resfriamento por imersão tem custos de instalação 28% mais baixos do que soluções líquidas, com potencial de economia de energia de até 50%.

 

A instalação de refrigeração líquida em data centers existentes requer modificações significativas nas instalações, o que é algo que os clientes consideram assustador. “Para os clientes, precisamos atender às suas necessidades com base em suas situações reais”, disse Shedd. "Atualmente, alguns clientes não conseguem implantar refrigeração líquida. Instalar todas as tubulações e encanamentos é muito complicado. Por isso, trabalhamos com eles para melhorar continuamente a eficiência do ventilador do servidor. Nós nos esforçamos para permitir que os clientes operem em temperaturas mais altas para que possam reduzir a dependência de compressores. "

 

A Dell antecipa mais inovações em refrigeração líquida. As futuras densidades térmicas do processador excederão as de uma tocha a gás. O diretor de operações, Jeff Clarke, mencionou em um blog do LinkedIn em setembro que a Dell está reprojetando placas frias para gerenciar as funções mais desafiadoras do processador sem comprometer a eficiência energética do data center. Ele afirmou: "Estamos construindo novos racks integrados para o futuro, para que cada rack possa suportar mais de 400 kW de energia e refrigeração."