É provável que esteja ciente da vibração e do discurso da indústria sobre inteligência artificial (IA) generativa e do impacto na nossa indústria de centros de dados.
Talvez tenha lido um artigo sobre o mesmo, ou até lido as exigências da infraestrutura de IA descritas na edição de 17 de abril de 2023 da revista DCD. A onda de procura que a IA irá provavelmente gerar levará as densidades informáticas ainda mais além do que foi previsto.
Com a quantidade significativa de energia computacional que a IA requer, o consumo de energia da próxima geração de hardware, por sua vez, criará quantidades significativas de calor. Este calor causa problemas de desempenho e pode levar a falha do hardware do dispositivo de TI se não for arrefecido dentro dos limites de funcionamento.
Para essas equipas de operação de instalações que implementam soluções de alta densidade para qualquer tecnologia emergente, seja IA ou transmissão e jogos de baixa latência, é fundamental enfrentar o desafio da gestão térmica.
Ao analisarmos a infraestrutura necessária para implementar o cálculo de alto desempenho que a IA generativa exige, consideramos que os sistemas de arrefecimento líquido oferecem um caso convincente como a principal solução para abordar o problema de alto calor que o arrefecimento a ar não consegue gerir de forma eficiente.
De acordo com o Grupo Dell’Oro, a receita do mercado de arrefecimento líquido irá aproximar-se de 2 mil milhões de dólares até 2027 com um CAGR de 60% para os anos de 2020 a 2027, à medida que as organizações adotam mais serviços de cloud e utilizam inteligência artificial (IA) para impulsionar análises avançadas e tomada de decisões automatizadas e permitir aplicações blockchain e criptomoedas.
Com a IA agora um tópico de tendências entre o consumidor médio, as empresas que procuram incluir tecnologia emergente nas suas operações beneficiarão da revisão das opções de arrefecimento líquido disponíveis atualmente que podem ser dimensionadas para o futuro.
A implementação de implementações de arrefecimento líquido para dispositivos informáticos de IA requer a adoção de sistemas de bastidores inovadores especificamente concebidos para acomodar e gerir de forma eficiente a infraestrutura de arrefecimento líquido. Estes sistemas de bastidor estão normalmente equipados com soluções como um permutador de calor da porta traseira (RDHx).
Ocupando zero espaço adicional no centro de dados, um RDHx é uma excelente opção para introduzir arquitetura de arrefecimento líquido no centro de dados sem rever todo o espaço em branco.
Estes permutadores de calor são oferecidos em configurações que utilizam diferentes meios de arrefecimento: à base de refrigerante, água arrefecida e glicol, cada meio de arrefecimento tem as suas próprias diferenças de desempenho.
Os meios à base de líquido de refrigeração têm uma excelente condutividade térmica, permitindo-lhes transferir eficazmente o calor para longe dos componentes, resultando numa maior eficiência de arrefecimento. Também têm uma capacidade de calor elevada, o que significa que podem absorver grandes quantidades de calor antes de atingirem a saturação, garantindo um desempenho de arrefecimento consistente mesmo com cargas de trabalho pesadas.
Os sistemas de água arrefecida também oferecem escalabilidade, uma vez que podem ser concebidos para lidar com cargas térmicas variáveis e acomodar expansão futura. Além disso, os sistemas à base de água arrefecida podem alavancar a infraestrutura existente, como torres de arrefecimento ou permutadores de calor, resultando em poupanças de custos e eficiência energética melhorada.
Embora o glicol tenha excelentes propriedades de transferência de calor, permite-lhe absorver e dissipar eficazmente o calor dos componentes com os quais entra em contacto. Além disso, o glicol tem um ponto de ebulição mais elevado em comparação com a água, reduzindo o risco de evaporação do líquido de refrigeração e sobreaquecimento do sistema.
Além disso, a configuração de um RDHx utilizará ventiladores de arrefecimento passivos ou ativos para extrair o ar através da bobina de permuta de calor.
A introdução desta tecnologia no centro de dados também oferece uma “solução de arrefecimento de divisão neutra”, o que significa que a temperatura do ar que sai do RDHx está próxima da temperatura ambiente, colocando menos pressão nas suas unidades de arrefecimento de perímetro.
Um RDHx é uma excelente solução para adicionar bastidores de densidade mais elevada a uma paisagem de centro de dados que procura expandir-se para arrefecimento líquido. Começar com uma porta traseira passiva hoje pode ajudá-lo a expandir-se para o futuro quando as suas densidades aumentarem.
As soluções RDHx também oferecem um gateway para o arrefecimento líquido, mas muitas organizações procuram uma solução mais focada para os seus clusters. Ao analisar as opções de configuração para uma implementação de arrefecimento líquido não retroajustado, o foco recai em duas abordagens principais: arrefecimento por imersão e arrefecimento direto ao chip.
O arrefecimento líquido direto ao chip envolve um design focado no acoplamento direto de uma placa fria aos componentes de alto calor, CPU, GPU e, em alguns casos, módulos de memória e fontes de alimentação.
As placas frias de ligação direta ao chip estão colocadas no topo dos componentes geradores de calor da placa para extrair calor através de placas frias monofásicas ou fluidos bifásicos. Estas tecnologias de arrefecimento podem remover cerca de 70-75 por cento do calor gerado pelo equipamento total no bastidor, deixando 25-30 por cento que pode ser facilmente removido através de sistemas de arrefecimento a ar.
O arrefecimento por imersão é outra versão da tecnologia de arrefecimento líquido que pode remover 100% do calor para líquido. Existem complexidades ao lidar com fluidos dielétricos e é uma abordagem de arrefecimento radicalmente diferente do método de arrefecimento de ar tradicional para as equipas operacionais gerirem.
Arrefecimento líquido versus arrefecimento a ar: Como os sistemas de gestão térmica estão a evoluir
Existem, obviamente, alguns desafios associados ao arrefecimento líquido. A principal preocupação é o risco de fugas ou outras falhas que possam causar danos no hardware crítico. No entanto, com uma conceção cuidadosa e uma implementação bem pensada, estes riscos podem ser minimizados e os benefícios do arrefecimento líquido podem ser aproveitados de forma eficaz.
Os operadores de centros de dados devem estar prontos para recorrer ao arrefecimento líquido para se manterem competitivos na era da IA generativa. Os benefícios do arrefecimento líquido, tais como permitir uma maior eficiência, maior densidade de bastidores e melhor desempenho de arrefecimento, tornam-no numa abordagem essencial para organizações que querem incorporar tecnologias de ponta e satisfazer as necessidades de arrefecimento das cargas de trabalho de alta densidade resultantes.
Para saber o que se segue no arrefecimento líquido, leia o eBook de transformação de arrefecimento da DCD e da Vertiv.
