Por Markus Gerber, Gerente sénior de desarrollo comercial en nVent Schroff

El mundo ha visto una creciente demanda de servicios digitales en las últimas décadas. Esta demanda solo ha crecido desde la pandemia, cuando no solo eran una bendición, sino un salvavidas para muchos durante los tiempos de encierro y aislamiento.

A medida que avanzamos más allá de la pandemia, las prácticas laborales también cambiaron para siempre, ya que cada vez más buscaban trabajar de forma remota, ya sea desde casa o en diferentes geografías.

Esto, combinado con el desarrollo de modelos comerciales y la transformación digital, ha visto crecer aún más la demanda, así como nuevos requisitos que han visto proliferar a el Edge Computing.

Todo esto ha impulsado el crecimiento de los centros de datos, pero también ha aumentado la presión para satisfacer la demanda. Estas presiones hacen que el espacio, la densidad y la potencia se hayan compartido en el centro de atención como limitaciones en algunos casos.

Escala de crecimiento

Para tener una idea de la escala de crecimiento de los servicios digitales en las últimas décadas, el volumen de datos es un indicador clave.

Según Statista, desde 2010, el volumen de datos creados, capturados y consumidos ha aumentado de dos zettabytes a 97 zettabytes en 2022, y se espera que la cifra para 2025 sea de 181 zettabytes.

A pesar de este crecimiento casi exponencial, según la Agencia Internacional de Energía , la demanda de energía desde 2010 solo ha pasado de 194 teravatios hora (TWh) a poco más de 200 TWh en 2022.

Estas dos cifras contrastantes muestran los extraordinarios avances que se han logrado en eficiencia energética en computación desde entonces, especialmente cuando se trata de potencia de procesamiento pura.

Con la Ley de Moore vigente durante el período, los beneficios son claros. Ahora, sin embargo, existe la preocupación de nada menos que el CEO de Nvidia, Jensen Huang, de que el efecto de la Ley de Moore pueda estar llegando a su fin. Si bien esto es discutido, no cabe duda de que es probable que los procesadores se vuelvan cada vez más potentes, mientras producen más calor en el proceso.

Para satisfacer esa demanda hacia 2025 y más allá, es probable que se encuentren limitaciones en los centros de datos, siendo el espacio la principal de ellas.

Espacio y energía

El espacio se consideraba a menudo como una de las principales limitaciones de los centros de datos. El espacio se describió en términos de la capacidad de alimentar equipos en una determinada unidad de medida, como vatios por metro cuadrado.

Esta fue una regla general útil para las especificaciones y el diseño de las instalaciones. Los arquitectos planificarían la refrigeración y la energía de acuerdo con dichas medidas. Bajo este enfoque, el centro de datos se ha ido calentando progresivamente, utilizando más energía, para proporcionar niveles de procesamiento cada vez mayores.

En un centro de datos enfriado por aire, esto requería bombear más y más aire, lo que significa que por cada vatio consumido, se usaba cada vez menos para la computación. Como resultado, los centros de datos en la década de los noventa y principios de la década de 2000 se volvieron cada vez menos eficientes en términos de cuán efectivo era la energía para proporcionar procesamiento de datos.

A medida que la potencia del chip siguió aumentando a través de una serie de desarrollos tecnológicos diferentes, y con una demanda cada vez mayor de rendimiento, los operadores de centros de datos se encontraron exigiendo cada vez más volumen y flujo de enfriamiento, hasta que encontraron barreras en costo, complejidad y administración.

Muchos experimentaron un umbral en el que simplemente no podían bombear una habitación llena de aire para poder enfriar esos chips, lo que hace que sea cada vez más inviable para gran parte de lo que ya está implementado.

Gestión de equipos

La administración también se ha convertido en un problema. A menudo, a medida que evolucionaba un centro de datos, el equipo se actualizaba o alteraba, se movía o se reemplazaba debido a una falla. Las brechas, los espacios y las expansiones a menudo significaban que incluso las metodologías cuidadosamente implementadas, como los sistemas de pasillo caliente/pasillo frío, funcionaban mal, ya que las pautas para la gestión del flujo de aire a menudo se ignoraban por la necesidad de conveniencia y demanda.

Esto podría aumentar la impresión de limitaciones de espacio cuando se contempla un nuevo proyecto o servicio, cuando en realidad una instalación, si se administra adecuadamente, podría tomar más antes de alcanzar el límite inevitable de enfriamiento por aire bombeado.

Lo que queda claro de esto es que, si bien la buena gestión y el diseño son clave para garantizar que el espacio físico no sea una limitación para satisfacer la demanda de servicios digitales de los centros de datos, la refrigeración por aire lo es y lo será cada vez más en el futuro.

A medida que surjan otras arquitecturas, como Edge Computing, se requerirán nuevas soluciones de enfriamiento para satisfacer las necesidades de demanda de servicio, espacio físico, eficiencia energética y sostenibilidad.

Para satisfacer las demandas emergentes de servicios digitales en el futuro previsible, los operadores de centros de datos deberán considerar híbridos de enfriamiento por aire, líquido y directo al chip, aprovechando las características específicas de cada uno para proporcionar de manera adecuada y proporcionada el tipo de enfriamiento. Refrigeración que permite desplegar la densidad de forma fiable y económica.

Medio ineficiente

Hay una realidad clara cuando se trata de refrigeración: cuanto más cerca se pueda capturar el calor de donde se produce, más eficiente será el proceso.

Unido a esto está el hecho de que el aire es un medio muy ineficiente. Un fluido a base de agua, u otro líquido dieléctrico, es un medio mucho más eficiente para capturar y transmitir calor.

Incluso con diseños de pasillo frío y caliente, con puertas traseras y enfriadores en fila, placas ciegas y cableado eficiente, el aire sigue siendo ineficiente. Si bien es probable que estas medidas sigan siendo parte de la mezcla para muchos operadores en los próximos años, se deben considerar otros métodos.

Las soluciones de refrigeración líquida pueden ofrecer una mayor capacidad para acomodar la densidad del equipo que la refrigeración por aire, el calor capturado a través de la refrigeración líquida puede eliminarse de manera más eficiente del entorno inmediato del equipo y llevarse a oportunidades potenciales de reutilización, sin un cambio de estado.

Los desarrollos disponibles ahora en refrigeración líquida y directa al chip no solo pueden satisfacer las demandas de densidad actuales, aliviando las limitaciones de espacio físico, sino que también pueden ofrecer una ruta de actualización crítica para permitir que los operadores de centros de datos avancen hacia métodos más eficientes.

Esto será crucial ya que los presupuestos también se ven presionados en medio de las tendencias inflacionarias en curso y la continua incertidumbre global.

Fortalezas y propósito

Con estas nuevas técnicas y sistemas de enfriamiento, no es un enfoque único para todos. Cada técnica y sistema tiene sus puntos fuertes y características particulares que deben tenerse en cuenta para garantizar que se proporcione el rendimiento adecuado según los requisitos.

La refrigeración líquida de precisión en rack, en fila o directa ofrece diferentes aplicaciones y beneficios para lograr un objetivo general de densidad y rendimiento. Todo el tiempo, asegurando la eficiencia que contribuye a los objetivos de sostenibilidad.

Los operadores de centros de datos deben estar respaldados en su diseño y objetivos operativos por un socio tecnológico confiable que no solo tenga un conocimiento profundo sino también una amplia cartera de soluciones para satisfacer cada necesidad.

Comprender dónde se puede mantener la refrigeración por aire mejor gestionada, se puede adoptar la refrigeración líquida y aprovechar la refrigeración directa al chip es clave para controlar las necesidades actuales y, al mismo tiempo, construir un camino hacia la capacidad futura.

Mejoras y camino a seguir

Al examinar adecuadamente las limitaciones de espacio reales o percibidas del centro de datos, los operadores del centro de datos pueden determinar la mejor manera de abordar sus necesidades de densidad. Las soluciones de enfriamiento más eficientes, precisas y controlables serán una parte clave de ese esfuerzo.

Con la eficiencia como eje central de los esfuerzos de sostenibilidad, los sistemas híbridos de aire, líquido y técnicas de refrigeración directa pueden construir un camino hacia una mayor eficacia en la refrigeración del centro de datos que alivia las presiones de espacio, al tiempo que satisface la demanda y proporciona una base sólida para el crecimiento futuro.

Un socio tecnológico confiable, con un amplio conocimiento y recursos de cartera, puede guiar a los operadores hacia el uso más informado y apropiado de estas tecnologías ahora probadas para lograr sus ambiciones comerciales de manera sostenible.