Alcuni operatori di data center continuano a essere scettici sul fatto che il raffreddamento a liquido riuscirà a fare grandi passi avanti in un ecosistema di data center dominato da sistemi di raffreddamento ad aria. È difficile biasimarli per questo. Nel corso degli anni hanno visto diverse proiezioni su come le densità dei rack sarebbero salite a livelli non supportati dal raffreddamento ad aria e la maggior parte di queste proiezioni era prematura o non si è mai realizzata.
Anziché includere rack con server ad alta densità per gestire la domanda incessante di capacità di computing come previsto, gli operatori hanno scelto invece di distribuire i carichi, ottimizzare i sistemi di raffreddamento ad aria e aumentare la dipendenza dal cloud computing quando la risorsa diventò disponibile.
Il mercato semplicemente non ha mostrato interesse ad apportare le modifiche richieste per indirizzare il rack verso la soluzione con i liquidi. Quindi, è giusto chiedersi: cosa c’è di diverso ora?
Il collegamento tra trasformazione digitale e computing ad alta densità
La risposta breve è l’uso di principi di computing ad alte prestazioni (High-Performance Computing, HPC) per supportare le applicazioni che un’ampia percentuale di aziende sta adottando o prevede di adottare, in particolare l’intelligenza artificiale (Artificial Intelligence, AI). L’AI è diventata parte integrante delle iniziative di trasformazione digitale per le organizzazioni di una serie di settori. C’è una buona possibilità che la tua organizzazione stia pianificando oggi di sfruttare la potenza dell’AI.
Come le attuali implementazioni dell’HPC, queste applicazioni che cambiano il business richiedono la capacità di elaborare enormi quantità di dati con latenza estremamente bassa. Ma a differenza dell’HPC, questi dati non sono solo sotto forma di testo e numeri. Le applicazioni dell’AI spesso elaborano dati da fonti eterogenee in più forme, compresi file di immagini, audio e video di grandi dimensioni. Nel 2020, il 73% delle applicazioni dell’AI lavorava con immagini, video, audio o dati dei sensori.
I produttori di chip hanno risposto alla crescente domanda di applicazioni dell’AI multi-formato con chip più potenti. Le densità di potenza termica per le principali unità centrali di elaborazione (Central Processing Unit, CPU) e le unità di elaborazione grafica (Graphics Processing Unit, GPU) sono aumentate nettamente negli ultimi due anni, dopo una crescita relativamente modesta negli ultimi cinque anni. Le prossime GPU Ponte Vecchio di Intel condivise da Pat Gelsinger, CEO di Intel, ad esempio, hanno densità di potenza termica che richiederanno il raffreddamento a liquido.
Con un numero maggiore di CPU e GPU ad alta potenza che vengono inserite in server 1U e di apparecchiature rack contenenti questi server 1U, stiamo assistendo a un numero crescente di applicazioni con densità di rack pari o superiori a 30 kW — e siamo appena all’inizio nell’adozione dell’AI.
Raffreddamento a liquido: La migliore — e unica — alternativa
Ora è il turno del settore dei data center a rispondere. Per fare ciò, dobbiamo accettare i limiti fisici del raffreddamento ad aria, — il quale non ha la capacità di trasferimento termico richiesta per raffreddare i rack ad alta densità, indipendentemente da come siano ottimizzati. Lo scenario migliore è che i costi energetici aumentino notevolmente mentre le CPU e le GPU riducano le velocità di clock per evitare il surriscaldamento, compromettendo le prestazioni dell’applicazione. Il caso peggiore è il guasto dell’apparecchiatura.
Al contrario, le tecnologie di raffreddamento a liquido attualmente disponibili hanno la capacità di raffreddare in modo efficiente ed efficace i rack da 50 kW e superiori. È passato molto tempo, ma il raffreddamento a liquido è finalmente posizionato per penetrare l’ecosistema più grande come si prevedeva 15 anni fa.
Introduzione dei liquidi nei data center raffreddati ad aria
Anche se esistono alcuni impianti di raffreddamento a liquido dedicati in fase di sviluppo, la maggior parte delle implementazioni del raffreddamento a liquido in corso oggi prevede la trasformazione di impianti raffreddati ad aria già esistenti in impianti raffreddati ad aria e a liquido ibridi.
Questa non è affatto una semplice trasformazione. Le tecnologie di raffreddamento a liquido disponibili, il rapporto liquido-calore, le tubature, il circuito di distribuzione del liquido e l’espulsione del calore finale richiedono tutti una pianificazione e una progettazione attente.
Tuttavia, oggi sono disponibili competenze, tecnologie e migliori prassi per supportare un’implementazione corretta e con interruzioni minime. E i vantaggi, — oltre a supportare le applicazioni da cui le aziende dipenderanno sempre di più, — includono maggiore capacità con lo stesso ingombro a pavimento, notevoli miglioramenti in termini di efficienza e riduzione del costo totale di proprietà.
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