O ASHRAE TC 9.9 foi estabelecido em 2002 como uma resposta à falta de um conjunto comum de parâmetros ambientais que garantissem confiabilidade e desempenho adequados (capacidade) dentro de restrições de custo razoáveis para o projeto e construção de Data Centers. As Diretrizes Térmicas para Ambientes de Processamento de Dados, agora em sua 5ª edição, continuam sendo a base da série ASHRAE Datacom (agora ASHRAE TC 9.9 Datacom Encyclopedia).

Quando estabelecidas pela primeira vez, as diretrizes térmicas representaram o primeiro conjunto abrangente de condições de temperatura e umidade que vinculavam o projeto de equipamentos de tecnologia da informação (ITE) e o Data Center. Elas fornecem orientação aos Data Centers sobre como operar o ITE para desempenho ideal, maior confiabilidade e menor consumo de energia com base nas melhores informações disponíveis dos fabricantes de TI e são atualizados periodicamente à medida que novas informações são obtidas.

Embora as Diretrizes Térmicas tenham se tornado o padrão de fato para o projeto ambiental e a operação do ITE instalado em um Data Center, elas continuam sendo uma diretriz.

Um proprietário ou operador de qualquer Data Center pode optar por não usar essas diretrizes ambientais e desenvolver suas próprias. Na verdade, as Diretrizes Térmicas reconhecem isso e oferecem um processo que pode ser usado para desenvolver diretrizes exclusivas que ajudam a operar Data Centers em todo o mundo e para condições de negócios que podem permitir um melhor custo total de propriedade (TCO) por meio de compensações entre confiabilidade e eficiência.

No entanto, um desafio com a adoção das Diretrizes Térmicas pela comunidade de Data Centers tem sido que muitas vezes critérios de uso importantes são ignorados, resultando em diretrizes sendo vistas como excessivamente prescritivas e limitantes de design de maneira inadequada.

Este artigo (juntamente com dois futuros artigos técnicos de aprofundamento) destina-se a complementar dois broadcasts da DCD:

• Ep 1 / A atualização da ASHRAE: Esclarecendo as faixas térmicas
• Ep 2 / O fim do superresfriamento - melhores práticas para aplicar as Diretrizes Térmicas da ASHRAE

Muitos fatores precisam ser considerados para determinar o envelope operacional do Data Center mais apropriado, dados os requisitos de negócios.

As Diretrizes Térmicas da ASHRAE oferecem duas abordagens:

Abordagem 1: Intervalos ambientais recomendados e permitidos

Os envelopes recomendados foram escolhidos com base em uma série de entradas, sendo a principal a confiabilidade do ITE, aumentos de potência do ITE com temperaturas ambientes mais altas, impactos acústicos com temperaturas ambientes mais altas e fornecimento de um buffer para excursões de curto prazo nos envelopes permitidos causados por eventos como falha de resfriamento da instalação.

Os envelopes permitidos são onde os fabricantes de TI testam seus equipamentos para verificar a operação completa e se eles funcionarão dentro desses limites ambientais. Para permitir a maior latitude no uso de todas as classes, os recursos de gerenciamento térmico e de energia podem ser acionados dentro da faixa permitida para garantir que não haja excursões térmicas fora da capacidade do ITE sob condições extremas de carga.

• Esses envelopes foram criados para uso geral em todos os tipos de negócios e condições.
• Eles fornecem ambientes operacionais padronizados para diferentes tipos de ITE.
• Eles devem ser usados se uma análise mais detalhada não estiver sendo realizada para o local específico para determinar envelopes alternativos (ver Abordagem 2).

Abordagem 2: Custo total de propriedade (TCO)

As Diretrizes Térmicas não prescrevem simplesmente um ambiente. Qualquer escolha para operar fora dos envelopes térmicos é um equilíbrio entre a economia de energia adicional do sistema de resfriamento e os efeitos deletérios que podem ser criados no custo total de propriedade (TCO); por exemplo, uso total de energia do local, confiabilidade, acústica ou desempenho. As Diretrizes Térmicas fornecem um processo de TCO para avaliar envelopes alternativos para um ambiente de Data Center específico. Para aplicar o processo detalhado no livro de Diretrizes Térmicas, os seguintes fatores serão fundamentais na análise:

• Uma metodologia para levar em conta fatores concorrentes (por exemplo, consumo de energia, confiabilidade de TI, fluxo de ar do Data Center).
• Orientação geral sobre métricas de servidor que auxiliam os operadores de Data Center na criação de um envelope operacional que corresponda aos seus valores de negócios.
• Orientação sobre o impacto da taxa de falha (ou seja, fator x).

Essas informações são fornecidas nas Diretrizes Térmicas da ASHRAE, com base nas melhores informações disponíveis dos fabricantes de TI. Se forem utilizados diferentes envelopes ambientais, esteja ciente dos requisitos de garantia dos servidores relacionados às condições ambientais.

Diretrizes térmicas na era da IA

É claro que o aumento dos requisitos de energia para inteligência artificial está levando rapidamente a indústria a precisar de resfriamento aprimorado. A 5ª edição das Diretrizes Térmicas da ASHRAE reconhece que o resfriamento líquido fornece um caminho necessário para suportar a crescente densidade de potência exigida dessas aplicações, que excedem a capacidade de usar apenas o resfriamento a ar.

As classes de resfriamento a ar 'H' foram introduzidas na 5ª edição para cenários em que a instalação não foi projetada para resfriamento líquido ou não pode ser facilmente adaptada ao resfriamento líquido. Elas não foram introduzidos para retardar o progresso da transição para o resfriamento líquido.

Na verdade, a recém-lançada TC 9.9 Datacom Encyclopedia apresenta pela primeira vez novas classes 'S' para refrigeração líquida para ajudar a acelerar a capacidade dos Data Centers de adotar a refrigeração líquida.

Resumo

O design térmico do ITE envolve um equilíbrio delicado entre desempenho de computação do ITE, confiabilidade do ITE, custo do ITE e consumo de energia do ITE. Além disso, o projeto da instalação deve evitar o aumento do consumo geral de energia de ITE e HVAC no Data Center, criando um ambiente que resulte em aumento do consumo de energia do ITE e/ou redução da computação por watt. Compreender os trade-offs entre esses objetivos é fundamental para tomar decisões de economia de energia. As Diretrizes Térmicas da ASHRAE para Ambientes de Processamento de Dados e os envelopes Recomendados e Permitidos fornecem um conjunto comum de condições de projeto para os fabricantes de equipamentos de TI projetarem.

• A condição de envelopes Recomendado e Permitido deve ser usada se nenhuma análise sob medida for realizada.
• As Diretrizes Térmicas da ASHRAE fornecem um método para avaliar condições alternativas, equilibrando a necessidade de mais economia de energia do que é possível nas condições ambientais padrão com os diferentes fatores no TCO.
• As classes de resfriamento a ar de alta densidade não se destinam a substituir ou atrasar as soluções de resfriamento líquido, mas sim a permitir a computação em instalações projetadas apenas para resfriamento a ar.

Com maior ênfase no resfriamento aprimorado necessário para densidades de energia de servidor mais altas e o foco sempre presente na otimização de energia do Data Center, o ASHRAE TC 9.9 continuará a envolver os fabricantes de Data Center e de TI para fornecer as atualizações mais recentes de nossas publicações ASHRAE para ajudar o setor a operar os Data Centers da maneira mais eficiente e confiável em termos de energia.

Roger Schmidt, presidente do subcomitê de TI da ASHRAE TC 9.9 e Mark Seymour, presidente do subcomitê de pesquisa da ASHRAE TC 9.9, contribuíram para este artigo