Navigazione nell'onda termica IA: Le tendenze del raffreddamento a liquido favoriscono efficienza e prestazioni

Supporto dell'efficienza anche senza infrastruttura liquida dello stabilimento

Molti data center si trovano ad affrontare la sfida di supportare chip di nuova generazione e rendere le loro operazioni più efficienti dal punto di vista energetico. In un mondo ideale, molti data center sarebbero dotati di un'infrastruttura liquida per ogni rack. Tuttavia, i progetti di costruzione e i retrofit dei data center possono comportare tempi di inattività prolungati e richiedere tempi e impegni finanziari significativi. Mentre le linee di liquido degli impianti per ogni rack aiutano certamente a gestire un data center più efficiente dal punto di vista energetico, i progetti di costruzione possono avere svantaggi ambientali, in quanto il processo di costruzione è molto dispendioso in termini di acqua ed energia. La creazione di nuovi data center è un processo lungo ed è importante per la sostenibilità che il settore si assicuri di ottenere il massimo livello di elaborazione possibile dall'ingombro esistente.

La tecnologia liquido-aria può essere d'aiuto. Gli scambiatori di calore liquido-aria possono aiutare i responsabili dei data center a implementare il raffreddamento a liquido senza fare affidamento sull'acqua della struttura, facendo scorrere un ciclo chiuso di liquido attraverso i rack e quindi respingendo il calore nell'aria, dove può essere gestito dai sistemi di raffreddamento esistenti. I sistemi di raffreddamento LTA possono supportare l'elaborazione ad alte prestazioni e la tecnologia di nuova generazione e possono contribuire a ridurre i costi operativi mantenendo al contempo tempi di attività e affidabilità.

I data center di colocation possono anche utilizzare la tecnologia LTA per gestire cluster di High Performance Computing all'interno delle loro strutture, aiutandoli a diversificare il loro business e a migliorare l'efficienza. Il design modulare delle unità LTA aiuta inoltre i data center ad espandersi con l'aumento della domanda di raffreddamento, mantenendo la flessibilità necessaria per migliorare le capacità senza lunghi progetti di retrofit.

Risparmio di acqua mediante raffreddamento a liquido

Può sembrare controintuitivo, ma i sistemi di raffreddamento a liquido progettati in modo intelligente possono effettivamente utilizzare meno acqua rispetto al raffreddamento ad aria. Molti data center raffreddati ad aria utilizzano il raffreddamento evaporativo per il loro condizionamento d'aria. I sistemi di raffreddamento evaporativo utilizzano grandi scambiatori di calore per catturare il calore dall'aria ambiente che è stata riscaldata da ESSO. Questi scambiatori di calore trasportano quindi il calore utilizzando acqua, che viene raffreddata facendolo scorrere attraverso i pattini di raffreddamento, facendo evaporare l'acqua nell'aria. Poiché l'acqua viene vaporizzata come parte di questo processo, deve essere sostituita attraverso fonti esterne.

Molti sistemi di raffreddamento a liquido utilizzano anelli chiusi che riciclano l'acqua attraverso i rack. Questi loop liquidi devono essere aggiornati solo per problemi di qualità dell'acqua e possono essere raffreddati con altri loop liquidi che forniscono una migliore capacità di trasferimento del calore e maggiori opportunità di sostenibilità. In particolare, il calore trasportato dall'acqua può essere riutilizzato per altre applicazioni come il riscaldamento di edifici, la fusione del ghiaccio, l'agricoltura, il trattamento delle acque reflue o i sistemi di riscaldamento locali. Ciò aggiunge un ulteriore livello di sostenibilità ai data center, trasformando un processo ad alta intensità di acqua in cui il calore viene dissipato in un sistema più efficiente in cui il calore viene riutilizzato.

Raffreddamento a liquido oltre il rack

I data center possono anche aumentare la sostenibilità utilizzando il raffreddamento a liquido nelle infrastrutture degli impianti, come lo stoccaggio di energia. L'alimentazione di backup è fondamentale per i data center perché il settore richiede tempi di attività 24/7, indipendentemente dalle interruzioni o dalle fluttuazioni della rete locale.

Inoltre, man mano che un numero sempre maggiore di data center inizia a generare energia propria per ridurre la dipendenza dalla rete e migliorare la resilienza, hanno bisogno di immagazzinamento di energia in loco per bilanciare le differenze nella generazione e nell'utilizzo dell'energia. Ad esempio, l'energia solare può migliorare notevolmente la sostenibilità complessiva del data center, ma è possibile generare energia solare solo durante il giorno quando il sole è spento. Lo stoccaggio di energia può aiutare a disaccoppiare la generazione e l'uso di energia.

Lo spazio è un fattore essenziale nei data center, pertanto gli impianti di stoccaggio dell'energia devono occupare il più possibile un ingombro ridotto. Il raffreddamento a liquido può migliorare la densità energetica nelle applicazioni di immagazzinamento dell'energia allo stesso modo in cui può migliorare la densità dei chip. L'utilizzo di linee di liquido attraverso i rack di batterie contribuisce a mantenere la sicurezza impedendo il surriscaldamento delle batterie e consentendo ai progettisti di posizionare più batterie nelle immediate vicinanze, migliorando la densità energetica. In questo modo, le innovazioni all'interno del data center possono essere applicate alla sua infrastruttura di supporto, migliorando la sicurezza e la sostenibilità.

Manutenzione dei sistemi di raffreddamento a liquido

Nei sistemi di raffreddamento ad aria legacy, è fondamentale per i responsabili dei data center gestire il flusso d'aria e le temperature di ingresso per soddisfare le esigenze dei chip raffreddati. Tuttavia, in queste applicazioni, il raffreddamento è legato all'intera stanza, pertanto i singoli sistemi non hanno un impatto diretto altrettanto grande sulle prestazioni di raffreddamento.

Nelle applicazioni di raffreddamento a liquido, la potenza di calcolo è direttamente collegata alle prestazioni del sistema di raffreddamento perché il circuito di raffreddamento scorre fino al chip. Se il raffreddamento si interrompe, anche momentaneamente, il data center viene interrotto e le apparecchiature danneggiate. Le scale temporali per il surriscaldamento, lo spegnimento delle apparecchiature e i guasti irreversibili sono spesso inferiori a 30 secondi. Ciò richiede un approccio mirato e basato su soluzioni per l'installazione e la manutenzione dei sistemi di raffreddamento.

Un aspetto della manutenzione che vale la pena sottolineare in particolare è la gestione dei fluidi. L'unità di distribuzione del raffreddamento è il cuore del sistema del data center e, seguendo questa analogia, il fluido è il sangue. Se i fluidi all'interno delle linee di raffreddamento non vengono trattati e filtrati correttamente, possono verificarsi crescita biologica, corrosione, incrostazioni delle piastre di raffreddamento, detriti negli anelli di raffreddamento e, infine, danni all'apparecchiatura. Con milioni di dollari di IT all'interno dei rack dei data center, c'è poco spazio per gli errori. È fondamentale che il personale del data center comprenda o collabori con qualcuno che sa come gestire la qualità dell'acqua.

La gestione della qualità dell'acqua si estende dall'installazione fino alla durata delle apparecchiature di raffreddamento. Spesso include la pulizia e la sostituzione regolari del filtro, il lavaggio delle tubazioni secondarie durante l'installazione o prima della consegna per evitare la crescita biologica prima dell'accensione del sistema, test periodici dei liquidi e interventi di riparazione per garantire la qualità dei liquidi. È importante che i responsabili dei data center scelgano apparecchiature di raffreddamento facili da manutenere e dispongano di un piano per mantenere la qualità dell'acqua prima che l'apparecchiatura venga installata.

Con un'attenzione particolare all'affidabilità e all'efficienza, nVent si impegna a fornire soluzioni di raffreddamento all'avanguardia su misura per soddisfare le esigenze dei data center moderni e degli ambienti ad alte prestazioni. Ulteriori informazioni sul portafoglio completo e sulle competenze di nVent, incluse le soluzioni per data center: Data center e reti | SOLUZIONI DATI nVent