A medida que la refrigeración líquida se va imponiendo en los centros de datos de todo el mundo, el mercado se ve inundado de proveedores que ofrecen productos para cada etapa de la cadena de suministro.

En este contexto de intensa actividad y multitud de opciones, desarrollar una solución a medida puede parecer una tarea costosa y laboriosa. Pero OVHcloud ve las cosas de otra manera.

«La filosofía actual de OVH es "ser dueño del diseño, ser dueño del impacto"», afirma Ali Chehade, director de I+D en refrigeración del proveedor europeo de nube pública, que acaba de lanzar un novedoso sistema de refrigeración de fabricación propia en el que ha estado trabajando durante los últimos dos años.

Y añade: «A veces puede ser difícil de poner en práctica. Nos ha llevado años de I+D, una gran inversión y hemos tenido que llevar a cabo varios programas de doctorado, pero ahora somos propietarios de toda la infraestructura y del diseño, por lo que podemos decir que somos propietarios del impacto».

La empresa afirma que el impacto de los nuevos racks, denominados OVHcloud Smart Datacenter, es significativo. Al replantearse el diseño de su sistema de refrigeración, OVH afirma que puede reducir el consumo de energía en un 50 % y el consumo de agua en un 30 %, y dar servicio a miles de servidores con una sola unidad de distribución de refrigerante (CDU).

Ya instalada en uno de los centros de datos de la empresa en Francia, tiene la intención de implantar la tecnología en todas sus instalaciones informáticas en todo el mundo.

Una solución más inteligente

Chehade ha estado al frente del proyecto del centro de datos inteligente. Ingeniero mecánico de formación, se incorporó a OVHcloud hace una década tras completar un doctorado en Orange Labs, donde desarrolló un diseño para un armario de telecomunicaciones con refrigeración pasiva, utilizando las características de diseño de la unidad, en lugar de un sistema mecánico, para proporcionar refrigeración a sus componentes.

Aunque sostiene que la refrigeración líquida ha sido el núcleo de la filosofía de OVHcloud durante más de dos décadas (la empresa comenzó a trabajar con esta tecnología en 2003), Chehade afirma que el interés ha aumentado en los últimos tres años, ya que la revolución de la IA ha provocado un rápido aumento de la temperatura de los componentes y la densidad de los racks.

«Antes, la gente no estaba motivada para hacerlo [cambiar a líquido]», dice Chehade. «Pero ahora es evidente que los equipos informáticos no se pueden refrigerar solo con aire, por lo que es necesario abordar este problema, ya que no se pueden instalar racks o servidores sin líquido.

«Para algunas empresas, la refrigeración líquida y la sostenibilidad que conlleva es solo un mensaje de marketing o una idea de último momento. Llevamos más de 20 años haciendo esto, por lo que forma parte del juego. Siempre decimos que la sostenibilidad es frugalidad, y eso es lo que permite el nuevo Smart Data Center».

Escalabilidad horizontal

OVHcloud inició el rediseño de los racks hace dos años, cuando la revolución de la IA aún estaba en sus inicios. El trabajo de desarrollo se ha llevado a cabo en el centro de I+D de la empresa en Croix, a las afueras de la ciudad de Lille, en el norte de Francia.

La empresa ya llevaba varios años utilizando un diseño de rack personalizado, con unidades de servidor dispuestas horizontalmente, en lugar de verticalmente, y Chehade afirma que se reconoció la necesidad de dar un paso más.

«Nuestros racks, como cualquier otro del mercado, contenían una CDU (unidad de control de refrigeración) integrada, una unidad de refrigeración con una bomba, válvulas y sensores», explica. «Esa bomba consume energía, por lo que empezamos a estudiar cómo podíamos reducir ese coste energético y hacerlos más sostenibles».

El primer cambio que hicieron los ingenieros de OVH fue sacar la CDU fuera del rack (ahora está al lado de una de las unidades horizontales de la empresa). Esto en sí mismo no es muy revolucionario, ya que las CDU en fila son bastante comunes en los centros de datos, ubicadas entre armarios para satisfacer las necesidades de refrigeración de una línea de servidores. Sin embargo, la forma en que está configurado el sistema de OVH es algo novedosa.

Los ingenieros de la empresa comenzaron por organizar sus racks en clústeres, en los que los servidores están conectados en paralelo, lo que permite sustituir unidades individuales para su mantenimiento sin que el sistema de refrigeración de todo el centro de datos tenga que detenerse. Esta también es una práctica bastante habitual, pero OVH cambió las cosas al conectar estos clústeres en serie, lo que permite que una sola bomba suministre líquido refrigerante a varios clústeres a la vez, en lugar de que cada uno tenga su propia CDU individual.

Chehane afirma que hay dos razones principales por las que esto es posible. Una es que la presión de agua necesaria para el sistema de refrigeración es bastante baja, lo que significa que una sola bomba tiene suficiente potencia para suministrar agua a varios clústeres.

La otra es que, al eliminar la CDU del rack, la temperatura del líquido refrigerante es más baja cuando llega al hardware. «En nuestros antiguos racks, el líquido se suministraba a través de intercambiadores de calor de placa fría», explica Chehade. «Esto significaba que, aunque el agua de nuestras instalaciones funcionaba a 35 °C (95 °F), la temperatura dentro del rack era de 45 °C (113 °F)».

Con la bomba fuera del rack y los intercambiadores de calor completamente eliminados, sustituidos por lo que OVH describe como «bloques de agua directos al chip» de diseño propio, el líquido ahora llega al hardware a una temperatura más baja. Esto significa que se puede utilizar la misma agua para refrigerar varios clústeres de servidores antes de que se caliente demasiado. «El líquido entra en el primer rack a 35 °C, por lo que el primer clúster se enfría a una temperatura muy baja», explica Chehade. «El último clúster se enfría a una temperatura aún más baja que la del equipo que hemos validado anteriormente».

De hecho, Chehade afirma que se pueden enfriar hasta ocho clústeres de servidores con una sola CDU. Las diferentes temperaturas de enfriamiento que se consiguen en los clústeres también podrían tener implicaciones para el tipo de hardware desplegado, ya que los primeros clústeres de la cadena, que tienen acceso al líquido más frío, se prestan naturalmente al hardware más potente.

«Si tenemos racks con diferentes tipos de servidores o clientes con diferentes requisitos, podemos gestionarlo utilizando los algoritmos matemáticos que hemos desarrollado para ayudar a nuestros equipos de implementación», añade Chehade.

Lo pequeño es hermoso

La eliminación de la CDU crea entre 4U y 6U de espacio dentro del rack, lo que permite a OVH incluir más servidores, afirma Chehade.

La empresa también ha logrado reducir el tamaño de la propia CDU y ha utilizado sistemas de IA, del tipo que normalmente se encuentra en sus centros de datos, como parte del proyecto.

«Nuestro antiguo diseño tenía muchas tuberías en la parte trasera, pero con el nuevo diseño, las tuberías son muy sencillas», explica Chehade. «Esto se debe a que tenemos un componente principal [el intercambiador de calor] que ya no existe, por lo que disponemos de más espacio. Nuestra CDU ocupa ahora 1 m² (10,7 pies cuadrados), mientras que el diseño anterior ocupaba 2,5 m² (26,9 pies cuadrados).

Tenemos dos bombas, una principal y otra secundaria, un medidor de flujo que proporciona lecturas exactas de la temperatura y el flujo, y un pequeño depósito, y eso es todo. Los componentes estáticos y mecánicos, que suelen verse en los diseños actuales del mercado, han sido sustituidos por inteligencia».

Donde antes había un laberinto de tuberías y placas de refrigeración, ahora hay una caja que contiene un sistema digital que Chehade describe como «el cerebro» del Smart Data Center. Aunque parte de esta tecnología aún se mantiene en secreto, con varias patentes pendientes, OVH afirma que las CDU contienen 30 sensores que supervisan elementos de los racks, como la presión, la velocidad y la temperatura del agua, y pueden ajustar la configuración de refrigeración en tiempo real.

Según Chehade, esta optimización de las cargas de trabajo del servidor tiene el potencial de prolongar considerablemente la vida útil del equipo y ayuda a optimizar el consumo energético global del centro de datos.

Un último elemento del sistema es el enfriador seco inteligente, que se encuentra fuera de la sala de servidores y se encarga de enfriar el líquido una vez que ha circulado por el circuito de refrigeración. Según Chehade, el nuevo diseño es también un 50 % más pequeño que su predecesor y utiliza la mitad de ventiladores, lo que contribuye a reducir la potencia de refrigeración del sistema y el ruido ambiental.

La primera implementación del centro de datos inteligente se encuentra en el centro de datos de OVHcloud en Robaix, Francia. Actualmente se limita a una sola sala con 60 racks y 2000 servidores, todos ellos atendidos por una CDU, pero pronto se extenderá a otras ubicaciones.

Chehade afirma que algunas partes del sistema podrían licenciarse a otros operadores de centros de datos interesados en hacer más eficientes sus instalaciones. «Aún es pronto, pero hemos recibido varias solicitudes de fabricantes interesados en comprar una licencia para algunas de nuestras patentes», afirma. «Puede que no se trate de los componentes principales, o los «ladrillos» del sistema, pero es algo que estamos discutiendo».

Reflexionando sobre el proyecto en su conjunto, Chehade lo describe como una experiencia «intensa». «Me encanta este trabajo, es mi pasión, y lo que hemos estado haciendo aquí en Croix es realmente increíble, no hemos parado de construir, construir y construir», afirma. «En cierto modo es curioso, porque cuando la gente piensa en la IA, piensa en el consumo de energía y en una mayor huella de carbono, pero nosotros hemos estado utilizando la IA para reducir nuestro consumo de agua y electricidad.

Hemos tenido que cambiar nuestra forma de pensar sobre los centros de datos y cómo los diseñamos para fusionar la IA con el diseño industrial y crear un único ecosistema entre el software y el hardware».