Os Data Centers tradicionalmente dependem de servidores refrigerados a ar para fornecer poder de computação, mas a aceleração da IA está alimentando uma tendência para o resfriamento líquido. O treinamento de IA requer aumentos substanciais na computação, obrigando os desenvolvedores de chips a aumentar o poder de design térmico (TDP) – a quantidade máxima de calor gerada por um processador.

À medida que os chips ficam mais quentes, o resfriamento a ar acaba se tornando inadequado, tornando o resfriamento líquido a única opção para servidores de IA. O resfriamento líquido não é novo; ele tem sido usado em computação de alto desempenho (HPC) há muitos anos. No entanto, a mudança para o resfriamento líquido em ambientes tradicionais de Data Center exigirá algumas mudança por parte dos operadores, à medida que procuram acomodar a demanda de IA.

Em meu trabalho dentro do nosso escritório de CTO explorando novas tecnologias, coloco muitas questões sobre a expansão do uso de resfriamento líquido em Data Centers. Veja as principais perguntas frequentes e minhas respostas abaixo.

À medida que a adoção de IA se acelera, qual é a urgência da necessidade de servidores refrigerados a líquido?

O crescente interesse empresarial na implementação de aplicações de IA está acelerando a demanda por servidores refrigerados a líquido. Os líquidos fazem um trabalho melhor do que o ar dissipando calor, e muitos novos chips que estão sendo implementados para soluções de IA não podem ser resfriados com ar. Como tal, os operadores de Data Center devem construir rapidamente a infraestrutura para suportar servidores refrigerados a líquido. Embora o resfriamento líquido seja discutido como uma opção há anos, a IA está transformando isso de uma opção em uma necessidade.

Como os Data Centers existentes podem suportar a implementação de servidores de IA de alta densidade com resfriamento líquido?

A conexão de um CDU a um loop de água da instalação existente é preferível, permitindo que o calor do loop TCS vá diretamente para o sistema de resfriamento da instalação. Se uma conexão com um sistema de água da instalação não estiver disponível, um operador de Data Center pode implementar uma CDU que rejeita o líquido para o ar. Com a construção do novo Data Center, os operadores podem projetar seus sistemas de água para oferecer suporte ideal ao resfriamento líquido.

O que é uma CDU e qual a sua função?

A CDU controla a temperatura, a química e o fluxo de líquido para o servidor que está sendo resfriado. As CDUs desempenham uma função muito parecida com a de um transformador regulador de tensão. Neste caso, a CDU utiliza um trocador de calor e bombas para regular o fluxo e a temperatura do fluido entregue ao equipamento para refrigeração. Ele também isola o circuito TCS dos sistemas da instalação através do trocador de calor integrado, que é líquido-líquido e líquido-ar.

Ao construir um novo Data Center, como as operadoras devem planejar a mistura de servidores refrigerados a ar e líquido?

É importante entender que os Data Centers não serão 100% refrigerados a líquido, embora o resfriamento líquido esteja se tornando uma necessidade para ambientes de alta densidade. O desafio para os projetistas é criar flexibilidade em suas plantas de resfriamento.

Em breve, isso se tornará mais fácil à medida que forem introduzidos equipamentos de resfriamento que permitem alternar entre o resfriamento a ar e líquido. A capacidade de mudar não apenas proporcionará a flexibilidade extremamente necessária, mas também impulsionará eficiências que dão suporte às estratégias de sustentabilidade do Data Center.

Quais são as formas de resfriamento líquido que estão sendo implementadas?

A arquitetura mais popular atualmente envolve a conexão de uma placa fria a um componente, como um processador e memória. A água tratada enviada para a placa absorve o calor e o transfere através de um circuito de sistema de resfriamento de tecnologia (TCS) e, por sua vez, para uma unidade de distribuição de refrigerante (CDU) com um trocador de calor que dispersa o calor.

Embora um fluido à base de água seja o mais comum, essa arquitetura também pode usar um fluido projetado que ferve dentro da placa fria e é então condensado dentro da CDU. As placas frias removem a maior parte do calor do servidor por meio de um líquido, mas o resfriamento do ar ainda é necessário.

Outro método é o resfriamento por imersão direta, que envolve a colocação de um servidor em um chassi e um tanque cheio de líquido dielétrico para resfriar todo o servidor. O fluido dielétrico, geralmente um óleo sintético, remove todo o calor. Embora esse método não seja atualmente tão popular quanto a placa fria, ele traz algumas vantagens de não exigir fluxo de ar através do servidor e alta estabilidade térmica em todo o servidor.

É possível ter servidores 100% livres refrigerados a líquido?

Sim, mas isso depende dos requisitos do servidor e do clima na localização do Data Center. O resfriamento livre usa o ar externo para diminuir a temperatura do fluido usado para resfriamento líquido. Usar ar externo é um método de resfriamento mais econômico e adequado para locais com temperaturas mais baixas. No entanto, a água usada para resfriar cavacos não precisa ser fria. Temperaturas superiores a 100°F são aceitáveis, dependendo do processador em uso. Isso significa que é possível usar o resfriamento livre mesmo com temperaturas quentes, o que ajuda a controlar os custos de resfriamento do Data Center e melhorar a sustentabilidade geral.

Recursos em refrigeração líquida e Data Centers prontos para IA

Adaptar-se às crescentes demandas geradas pela IA continuará sendo um desafio. Felizmente, soluções como o resfriamento líquido podem desempenhar um papel importante na adaptação às demandas de computação de maior densidade. Descubra mais informações sobre resfriamento líquido para Data Centers e transição para Data Centers prontos para IA.

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