Revista >> Decembrie 2022 [Nr. 250] >> IT&C

Evoluții și perspective pentru sistemele de răcire cu lichid a centrelor de date

Daniel Butnariu

14 Decembrie 2022

Vertiv, furnizor global de infrastructură digitală critică și soluții de continuitate, a lansat seria Liebert XDU, o linie inovatoare de sisteme integrate pentru răcirea cu lichid a serverelor din centrele de date, care deschid noi oportunități pentru eficientizarea consumului energetic și susțin eforturile de optimizare a performanțelor de procesare. La fel de important din perspectivă strategică, noile unități de gestiune a răcirii prezentate de Vertiv anticipează evoluții majore în domeniul managementului termic al echipamentelor din centrele de date, care au potențialul să joace un rol important în dezvoltarea sustenabilă atât a segmentului IT, cât și a altor sectoare de activitate din marile aglomerări urbane în logica economiei circulare.

Seria Liebert XDU de distribuție a răcirii cu lichid este disponibilă la lansare în două declinări, o unitate cu o capacitate de 450 kW și una de până la 1368 kW, care utilizează un circuit închis pentru apă, gestionat cu ajutorul unui sistem de management avansat de control al debitului și presiunii. Unitatea Liebert XDU circulă apa prin rack-urile de servere răcite cu lichid și evacuează căldura prin circuitul de apă caldă pe retur, fiind astfel posibilă reutilizarea căldurii captate la încălzirea birourilor, locuințelor sau a altor facilități din apropierea centrului de date. Dezvoltată într-o configurație compactă care poate fi amplasată în linie cu rack-ul pe care îl răcește sau pe o latură a încăperii, unitatea Liebert XDU integrează sisteme de control de ultimă generație pentru a varia viteza pompei, pentru a optimiza temperatura apei de alimentare și pentru a asigura monitorizarea dinamică a fluxului de răcire.

Noile echipamente Vertiv răspund solicitărilor sporite determinate de adoptarea pe scară largă a aplicațiilor HPC (High Performance Computing) de procesare de mare densitate, de analiză a datelor și învățare automată, care tind să depășească capacitățile actuale ale unităților răcite cu aer. Mai mult decât atât, consumul energetic ridicat al centrelor de date cu densitate ridicată pune presiune pe eficiența operațională, în vreme ce migrația sectorului către statutul de utilitate publică atrage atenția autorităților în direcția reglementării mai stricte a acestui domeniu. „Aplicațiile de procesare de tip HPC, cum ar fi inteligența artificială și realitatea augmentată, cresc în popularitate, în timp ce centrele de date lucrează la reducerea consumului de energie și fac presiuni ca industria să găsească soluții noi, mai sustenabile”, a declarat Roberto Felisi (foto), director global senior și EMEA business leader pentru management termic în cadrul Vertiv. „Mulți furnizori de colocare, care în mod tradițional s-au bazat pe răcirea cu aer, găzduiesc acum aplicații cu procesoare de putere mai mare, care necesită soluții mai eficiente de management al căldurii, cum ar fi răcirea cu lichid.”

Perioadă de tranziție
Soluția de răcire cu lichid oferită de Vertiv reflectă schimbările accelerate din segmentul centrelor de date, impulsionate de efectele generate de pandemia COVID-19 asupra ecosistemului digital. Dincolo de majorarea inevitabilă a consumului de electricitate și de ineficiența tradițională a fluxului digital de date – doar 0,01% din energia procesată devine informație digitală, restul de 99,99% este pierdere termică –, există limitări fizice care impun dezvoltarea pe termen lung a unor sisteme mai performante de răcire. În cadrul unei prezentări susținute cu ocazia lansării unităților Liebert XDU, Jon Summers, lider științific în centre de date la institutul RISE din Suedia, a explicat că pentru anumite configurații de centre de date cu densitate ridicată fluxul optim de aer de răcire ar trebui să ajungă la 54 km/h, tocmai de aceea managementul termic cu lichid este din nou o tehnologie de actualitate: „Răcirea cu lichid nu este o tehnologie nouă, însă acum vedem o oportunitate reală pe piață de a genera soluții inovatoare de management termic. Soluția Liebert XDU oferă clienților Vertiv posibilitatea de a introduce răcirea cu lichid la nivel de rack și de a culege beneficiile pentru mediu”, a precizat Jon Summers. În trecut, câteva sisteme IBM – inclusiv 360/Model 91 instalat la NASA în anii 1960 – au utilizat sisteme de răcire cu lichid, dar de abia în ultimii ani această soluție tehnică a fost luată în considerare în dezvoltarea pe scară largă a unor echipamente de management termic pentru industria centrelor de date.

Conceptele aplicate pentru producția în serie a unor sisteme de răcire cu lichid și necesitățile specifice ale operatorilor de baze de date au condus la un elaborarea unui design standardizat pentru unitățile Vertiv Liebert XDU care permite integrarea sistemului în configurații hibride și scalabile, care întrebuințează atât aerul cât și apa pentru managementul sarcinilor termice. Specialiștii Vertiv apreciază că aceasta este o fază intermediară, întrucât odată cu creșterea susținută a puterii CPU dincolo de pragul de 500 W răcirea cu lichid va deveni obligatorie pentru asigurarea performanțelor de procesare. Totuși, pe termen mediu, configurațiile mixte vor fi predominante în industrie.

Un alt avantaj al răcirii cu lichid este oferit de posibilitatea asimilării centrelor de date în rețelele utilitare pentru valorificarea căldurii produse de servere, așa cum se întâmplă la Paris cu supercomputerul Jean Zay, al cărui sistem de răcire este racordat la infrastructura termică a unei comunități care acoperă 650.000 m2. Doar că în acest caz, gama de temperatură a lichidului de răcire este cuprinsă între 30°C (intrare) și 41°C (ieșire), ceea ce determină adoptarea unor pompe de căldură pe traseu. Astfel de pompe de căldură nu ar mai fi necesare în măsura în care sisteme avansate de răcire cu lichid vor permite operarea CPU la temperaturi mai ridicate, urcând pragul lichidului de răcire la circa 60°C.

Aplicații în pas cu vremurile
Aflată încă într-o fază timpurie de adopție, dar deplin integrată în tendințele de piață care anticipează creșterea semnificativă a industriei centrelor de date, tehnologia răcirii cu lichid are nevoie de o gamă contemporană de instrumente care să îi susțină cauza, de aceea Vertiv a dezvoltat în paralel o serie de aplicații care să apropie cât mai mult potențialii clienți de produsele și serviciile oferite de companie.

Astfel, portofoliul Vertiv este acum accesibil prin intermediul unor aplicații de realitate augmentată și realitate virtuală, care reproduc fidel configurațiile și caracteristicile anumitor echipamente în contextul ales de utilizator. În timp ce aplicația Vertiv XR plasează cu ajutorul unui telefon mobil sau al unei tablete peste 15 dintre produsele companiei în spațiul selectat de potențialul client pentru a vizualiza conexiunile, încadrarea și impactul unui anumit echipament într-un amplasament specific, aplicația Vertiv Virtual Showroom profită de performanțele actuale ale căștilor de realitate virtuală pentru a oferi un tur detaliat al facilităților firmei sau pentru a reproduce într-o manieră intuitivă o configurație elaborată de echipamente și instalații.

Eliberați de limitările prezenței fizice într-un anumit spațiu, clienții Vertiv au adoptat deja aceste aplicații, iar în prezent peste 35 de produse Vertiv sunt proiectate în fiecare zi cu ajutorul realității augmentate și săptămânal este organizat cel puțin un eveniment de prezentare a ofertei Vertiv în realitate virtuală. Specialiștii companiei lucrează la extinderea acestui serviciu pentru a oferi mai multe produse și un acces mai ușor la cele 23 de unități de fabricare și asamblare Vertiv din toată lumea și la cele 14 laboratoare specializate și centre pentru clienți.