El negocio de enfriar se está calentando. Se espera que el mercado mundial de refrigeración líquida para centros de datos casi se triplique en el período comprendido entre 2019 y 2024, con una CAGR de casi el 23%. Algunas estimaciones son aún más sólidas y predicen que el tamaño del mercado para las técnicas de refrigeración basadas en líquidos crecerá de 1.500 millones de dólares en 2020 a 6.500 millones de dólares en 2027. La refrigeración líquida ha existido durante décadas, ¿A qué se debe este fuerte aumento de popularidad ahora? Todo se reduce a la densidad del rack del servidor.
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La cantidad de energía que usa un rack promedio ha ido aumentando lentamente a lo largo de los años, donde las prácticas tradicionales del centro de datos aún podrían respaldar las ganancias constantes. Ahora, sin embargo, las necesidades de densidad de racks están comenzando a expandirse a un ritmo que pronto será alarmante. Entre 2019 y 2020, la densidad de rack promedio saltó de 7,3 kW por rack a 8,2 kW, en comparación con un aumento de 7,2 a 7,3 de 2018 a 2019. Un aumento de casi un kilovatio completo por rack no es nada despreciable, y el aumento solo se vuelve más empinado desde aquí. Mientras que alrededor del 29 por ciento de los centros de datos de 2020 informan una densidad promedio de 10 kW o más, para 2025 algunos anticipan una densidad de 15 a 20 kW por rack. Para poner este crecimiento en contexto, hace una década, los bastidores de los centros de datos usaban solo alrededor de 2 a 5 kW en promedio, con 10 a 12 kW por bastidor considerados altos. Ahora, algunos servidores requieren racks donde 30 a 50 kW son rutinarios y alcanzan un máximo de alrededor de 100 kW, y tales configuraciones ya representan alrededor del 5 por ciento de la corriente de todos los racks.
El quién y el por qué de la alta densidad
¿De dónde vienen estos requisitos de alta potencia? ¿Qué está impulsando el aumento de la densidad de racks? Ahora se pide a los centros de datos de coubicación e hiperescala que brinden soluciones para sistemas fuera de los enfoques tradicionales convergentes, hiperconvergentes o en la nube. Hay una combinación de casos de uso nuevos y emergentes que fuerzan el problema.
Un ejemplo se puede encontrar en el auge de los casos de uso de la informática de alto rendimiento en las industrias tradicionales. En primer lugar, están las nuevas tecnologías que consumen energía y que se utilizan en el modelado avanzado y el análisis de datos, como la investigación realizada por organizaciones gubernamentales, militares, científicas y académicas. En segundo lugar, en el mundo de los negocios, los informes de inteligencia empresarial y el procesamiento operativo se están convirtiendo en cargas de trabajo transaccionales en tiempo real enormemente complejas, ejemplificadas en los tipos de aplicaciones utilizadas en el comercio de alta frecuencia. Ejecutar de 20 a 40 kW por rack para estos casos de uso es fácil de imaginar. En relación con esto, está el aumento de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático que requieren capacidades significativas de procesamiento y memoria. Otro se puede encontrar en la demanda de los consumidores de videos de alta definición, realidades aumentadas o virtuales, y juegos, todos los primeros en adoptar arquitecturas de alta densidad. Más allá de las industrias establecidas que presentan nuevos casos de uso, también hay aplicaciones completamente nuevas, como blockchain y criptomonedas. Y esto sin mencionar la expansión de las redes 5G, donde las organizaciones están comenzando a aprovechar los dispositivos móviles y las conexiones IoT de formas que son imposibles de predecir.
Más allá de las razones técnicas, existen razones económicas para impulsar los entornos de alta densidad. Los departamentos de TI están empezando a darse cuenta de que los entornos que pueden admitir alta densidad ocupan menos espacio y son más eficientes desde el punto de vista financiero. En pocas palabras, más capacidad informática alojada en menos espacio maximiza la inversión. La instalación es más rápida, la configuración es más escalable y los costos de construcción de CapEx se reducen a la mitad. En general, el ROI aumenta mientras que el TCO disminuye sin perder compatibilidad ni conectividad.
La demanda de estas cargas de trabajo está aumentando, y los servicios requerirán una latencia baja y un alto procesamiento en el extremo de la red, lo que significa que las tendencias actuales obligan a una mayor capacidad informática en espacios más pequeños, implementados dentro de las paredes de un centro de datos tradicional.
El mejor camino a seguir
Los racks de alta densidad que emergen como una solución principal dentro de los centros de datos estándar significan que los entornos tradicionales deben adaptarse ahora para acomodar nuevos componentes y nuevas formas de administrar y controlar el espacio y la infraestructura dentro de este. Por ejemplo, la fuente de alimentación, la capacidad de voltaje, las limitaciones de peso y la configuración de contención son todas consideraciones que pueden o no admitir la arquitectura de alta densidad.
La mayor de las consideraciones es el enfriamiento. Los métodos de enfriamiento convencionales solo manejan alrededor de 4kW por rack, e incluso los sistemas avanzados de enfriamiento por aire pierden eficiencia cuando los racks alcanzan el rango de 10 a 15kW (cuando el 64 por ciento de los racks requieren al menos 10kW de potencia y el 33 por ciento de los racks albergan 20kW o más). Si bien hay muchas nuevas y emocionantes tecnologías de enfriamiento en el horizonte, el consenso es que su enfriamiento líquido es hora de brillar. Aunque la mayoría de los servidores están equipados con refrigeración por aire, el agua es 24 veces más eficiente que el aire y puede contener 3.200 veces más calor.
Los días de energía monofásica y aire soplado se están quedando rápidamente atrás. ¿Están preparados los centros de datos heredados para afrontar el futuro expandiéndose verticalmente en lugar de horizontalmente? Sí, los costos para adaptar una instalación a un estándar de alta densidad son considerables, pero ¿Puede un centro de datos con visión de futuro darse el lujo de no implementar refrigeración líquida?
Los clientes de centros de datos buscarán socios de centros de datos progresivos y preparados cuya infraestructura de red esté lista para crecer con ellos. Como ocurre con muchas cosas, algunos centros de datos adoptarán el cambio mientras que otros se quedarán atrás. Ya sea que piense que el vaso (de líquido refrigerante) está medio vacío o medio lleno, es solo una cuestión de si el cambio de la industria en los métodos de enfriamiento se producirá de manera rápida o gradual. Se acerca el momento en que, para los centros de datos que no ofrecen refrigeración líquida, la demanda del mercado los dejará congelados.