Opciones de refrigeración líquida para centros de datos

Los operadores de centros de datos están evaluando las opciones de refrigeración líquida, a medida que crecen las aplicaciones informáticas que hacen un uso intensivo del procesamiento. Está previsto que el mercado de refrigeración líquida alcance los 3000 millones de USD para 2026, a medida que las organizaciones adopten más servicios en la nube, utilicen inteligencia artificial (AI) para potenciar el análisis avanzado y la toma de decisiones automatizada, y activen las aplicaciones de blockchain y criptomonedas.

Actualmente, los centros de datos admiten requisitos de energía de bastidor superiores a 20 kilovatios (kW), pero el mercado se dirige a 50 kW o más. Las unidades de procesamiento central (central processing units, CPU) de nueva generación y las unidades de procesamiento de gráficos (graphics processing units, GPU), tienen densidades térmicas más altas que las arquitecturas de la generación anterior. Además, los fabricantes de servidores están empaquetando más CPU y GPU en cada bastidor para satisfacer la creciente demanda de aplicaciones informáticas y de AI de alto rendimiento.

El procesamiento de aire ahora está mostrando sus límites. Los sistemas de refrigeración por aire simplemente no pueden enfriar estos bastidores de alta densidad de una manera eficiente y sostenible.

Como resultado, los operadores de centros de datos están investigando sus opciones de refrigeración líquida. El enfriamiento por líquido aprovecha las propiedades de mayor transferencia térmica del agua o de otros fluidos para apoyar un enfriamiento eficiente y rentable de los bastidores de alta densidad y puede ser hasta 3000 veces más efectivo que usar aire. La refrigeración líquida, con una larga experiencia probada para aplicaciones de mainframe y juegos, se está expandiendo para proteger los servidores montados en bastidor en centros de datos de todo el mundo.

Vertiv ha creado una amplia gama de recursos para ayudarte a comprender los desafíos, las oportunidades y los requisitos técnicos que presenta la refrigeración líquida. Estos recursos te ayudarán a decidir cómo aplicar y escalar la refrigeración líquida en el espacio de tu centro de datos.

¿Con qué rapidez nos estamos acercando al punto de inflexión para los centros de datos refrigerados por líquido?

Refrigeración líquida frente a refrigeración por aire: Cómo evolucionan los sistemas de administración térmica

Comprendiendo las opciones y el rendimiento de la refrigeración líquida

Los operadores de centros de datos buscan una de las tres rutas con refrigeración líquida. Están desarrollando centros de datos que usan solo líquido, preparan a futuro sus instalaciones refrigeradas por aire con nueva infraestructura para soportar bastidores refrigerados por líquido más adelante, e integran la refrigeración líquida en instalaciones refrigeradas por aire actuales que carecen de la infraestructura para soportarla. La mayoría probablemente elegirá este último camino, para ganar capacidad que satisfaga las necesidades empresariales a corto plazo y proporcione un rápido retorno de la inversión.

La instalación de refrigeración líquida puede ser complicada. Los equipos de centros de datos querrán trabajar con un socio para considerar problemas clave, incluidos los requisitos de fontanería, distribución de refrigeración, capacidad de balance, estrategias de mitigación de riesgos y sistemas de rechazo de calor.

Sus opciones de refrigeración líquida incluyen:

• Intercambiadores de calor de puerta trasera: Intercambiadores de calor pasivos o activos remplazan la puerta trasera del bastidor del equipo de TI por un intercambiador de calor de líquido. Estos sistemas se pueden utilizar junto con sistemas de refrigeración por aire para enfriar entornos con densidades de bastidor mixtas.

• Enfríamiento líquido directo al chip: las placas frías directas al chip se asientan sobre los componentes generadores de calor de la tarjeta para extraer el calor a través de placas frías monofásicas o unidades de evaporación bifásicas. Estas tecnologías de refrigeración pueden eliminar aproximadamente el 70-75% del calor generado por el equipo en el bastidor, dejando un 25-30% que debe eliminarse mediante sistemas de refrigeración por aire.

• Refrigeración por inmersión: los sistemas de refrigeración por inmersión monofásicos y bifásicos sumergen los servidores y otros componentes en el bastidor en un líquido o fluido dieléctrico conductor térmico, lo que elimina la necesidad de refrigeración por aire. Este enfoque maximiza las propiedades de transferencia térmica del líquido y es la forma de enfriamiento por líquido que brinda la mayor eficiencia energética en el mercado.

Requisitos de mantenimiento de refrigeración líquida

El mayor obstáculo para el crecimiento de la refrigeración líquida hasta la fecha ha sido la preocupación de los operadores de centros de datos por los riesgos asociados al traslado de líquido al bastidor. Los sistemas de refrigeración líquida que se están desplegando hoy en día minimizan el riesgo de daños en los equipos al limitar el volumen de fluidos que se distribuyen y al integrar la tecnología de detección de líquidos en los componentes del sistema y en ubicaciones clave a través del sistema de tuberías.

Cuando se utilizan fluidos dieléctricos, se elimina el riesgo de daños en el equipo por fugas, pero el alto costo de estos fluidos justifica la inclusión de sistemas similares de detección de fugas como se usarían en sistemas con base acuosa. El documento de Open Compute Project, Leak Detection and Integration (Detección de fugas e integración), es la lectura recomendada para cualquier persona que lleve líquido a su centro de datos

No importa dónde se encuentre en su viaje de refrigeración líquida, Vertiv ofrece soluciones y servicios para ayudarle a alcanzar sus objetivos empresariales y requisitos técnicos.

Como líder mundial en administración térmica, Vertiv aporta un enfoque holístico a la refrigeración líquida. Nuestras soluciones se basan en años de investigación y desarrollo en colaboración con The Center for Energy-Smart Electronic Systems (ES2), The Green Grid and Open Compute Project y Green Revolution Cooling.

Gracias a estos esfuerzos y a nuestro programa intensivo de I y D de refrigeración líquida, Vertiv se mantiene al día con los requisitos cambiantes de los clientes. Ofrecemos un portafolio de soluciones que admiten refrigeración híbrida por aire y por líquido, así como centros de datos totalmente refrigerados por líquido, que incluyen:

• Unidades de distribución de refrigerante (CDU) y enfriadores para interiores diseñados para proporcionar soluciones de infraestructura completas para el enfriamiento de centros de datos por líquido

• Intercambiadores de calor activos y pasivos de puerta trasera

• Sistemas innovadores y eficientes de enfriamiento por inmersión

• Sistemas de rechazo de calor diseñados para funcionar con enfriadores y CDU de enfriamiento por líquido

• Soluciones de reacondicionamiento que permiten modificar el equipo de enfriamiento por aire para admitir el enfriamiento por líquido

• Prácticas y servicios establecidos para la puesta en marcha, arranque y operación de la infraestructura de enfriamiento por líquido