Com as densidades dos bastidores e as cargas térmicas a atingirem novos valores elevados, os operadores de centros de dados procuram melhorar as soluções de eficiência de arrefecimento para além de escolherem seleções de unidades específicas. As configurações flexíveis e os planos gerais das instalações devem estar alinhados com os esquemas das salas, caminhos de fluxo de ar, objetivos comerciais e planos de expansão.
A contenção de centros de dados é uma estratégia que utiliza barreiras físicas, tais como portas, painéis de teto ou cortinas, para isolar fluxos de ar quente e frio no ambiente de TI para evitar a mistura. Dependendo da solução de contenção e estratégia adaptada ao ambiente, o fluxo de ar é direcionado para as entradas de equipamento de TI ou confinado para o retorno controlado às unidades de arrefecimento, facilitando a eficiência energética.
As estratégias de contenção, ao separar o ar quente e o ar frio, envolvem o controlo do fluxo de ar. Ao minimizar o fluxo de ar de bypass, a mistura de ar quente e frio ao acaso e a recirculação, a sala de TI pode suportar densidades de bastidor mais elevadas, suportar temperaturas de entrada mais consistentes e permitir a resiliência do equipamento.
Porque é que a contenção de centros de dados é importante
A contenção estabiliza o fluxo de ar em implementações mistas, limita a transbordamento de calor de bastidores arrefecidos a líquido e suporta temperaturas de entrada consistentes. Embora o arrefecimento líquido seja fundamental para gerir densidades extremas de bastidores, os sistemas de contenção de corredor quente (HAC) capturam e isolam o ar quente de escape e os sistemas de contenção de corredor frio (CAC) encerram e orientam o ar de fornecimento frio. Ambas as abordagens continuam a ser essenciais, uma vez que a maioria dos ambientes de densidade elevada ainda se mistura com linhas arrefecidas a ar ou híbridas.
Fig. 1. O Vertiv™ SmartAisle™ é uma solução de contenção que integra bastidores, arrefecimento, energia e monitorização para otimizar o fluxo de ar, reduzir a utilização de energia e melhorar a eficiência do centro de dados.
A contenção de centros de dados direciona o fluxo de ar através de zonas térmicas e layouts de bastidor, mantendo as temperaturas estáveis à medida que a densidade e as cargas informáticas aumentam. O planeamento precoce de estratégias de contenção melhora o desempenho de arrefecimento, reduz a utilização de energia e otimiza a infraestrutura, podendo escalar de forma eficiente com as crescentes exigências operacionais.
- As exigências de arrefecimento estão a aumentar: O Inquérito Global de Centros de Dados do Uptime Institute 2025 mostra que um em cada oito centros de dados agora implementa bastidores a 30-59 kW, com alguns excedendo 100 kW. Estas densidades são cada vez mais comuns em novas construções e modernizações, impulsionadas por cargas de trabalho de IA e computação acelerada. À medida que as cargas térmicas sobem, os operadores precisam de estratégias de arrefecimento que se expandam com a procura sem comprometer a eficiência ou a flexibilidade do layout.
- A alimentação é uma fonte fixa: Com a utilização de energia prevista do centro de dados a duplicar até 2030, os governos e as companhias elétricas já não estão a fornecer alocações de energia adicionais, exigindo que os centros de dados operem dentro de limites de energia definidos. As estratégias de contenção reduzem a energia necessária para o arrefecimento, permitindo que a energia seja reatribuída a funções mais cruciais, como volumes de trabalho informáticos, e podem expandir as horas do economizador.
- As normas ambientais estão a moldar as expetativas de gestão de arrefecimento: Os requisitos de eficiência estão a evoluir em todo o mundo e as operadoras precisam de formas práticas de trabalhar nas suas afetações de energia. As estratégias de contenção afetam diretamente o consumo de energia das instalações do centro de dados, uma vez que, juntamente com outros métodos e técnicas, as poupanças operacionais e de custos podem ser realocadas para outros requisitos das instalações.
Contenção em ambientes de arrefecimento líquido e de alta densidade
As técnicas de contenção não se limitam ao arrefecimento a ar tradicional. Em implementações de alta densidade que utilizam permutadores de calor da porta traseira (RDHX) ou loops diretos para chip (DtC), estes podem ajudar a estabilizar as temperaturas da sala separando zonas quentes e frias. Isto permite que os sistemas de arrefecimento líquido funcionem sem interferência do ar recirculado e ajuda a manter condições consistentes em todo o espaço.
Em configurações de arrefecimento híbrido, a contenção limita o calor residual dos bastidores arrefecidos a líquido para a zona imediata, reduzindo a carga do lado do ar e mantendo os ambientes mistos estáveis. Por médias estimadas, um design pronto para alta densidade deve ser capaz de suportar:
- 20–30 kW por bastidor em linhas arrefecidas a ar
- 35–50 kW com RDHXs e
- Até 100–130 kW em implementações de IA líquidas ou híbridas
A gestão precisa do fluxo de ar é fundamental para isso, evitando o bypass e fornecendo ar condicionado diretamente à carga.
A evolução da inteligência artificial (IA) e da aprendizagem automática (ML), principalmente através de tecnologias como o ChatGPT e modelos de grandes línguas (LLM), aumentou a procura de computação de alto desempenho (HPC).
Soluções de contenção de corredor quente e corredor frio
• Contenção de corredor quente (HAC): Este design utiliza espaços fechados em torno de áreas de escape de servidores para canalizar ar quente diretamente para sistemas de arrefecimento através de barreiras físicas (por exemplo, portas e painéis de teto). Este isolamento evita a recirculação do ar quente, particularmente eficaz para bastidores de servidores densos que geram calor substancial.
Fig. 2. Os corredores quentes estão fechados para capturar o escape do servidor, enquanto o ar frio entra do chão elevado para as frentes do servidor. O ar quente é encaminhado para condutas de retorno ou arrefecimento suspenso para melhorar a eficiência. As setas marcam os caminhos de fluxo de ar.
• Contenção de corredor frio (CAC): Este design inclui áreas de entrada do servidor utilizando painéis laterais e barreiras suspensas para concentrar o fluxo de ar refrigerado. Integra-se perfeitamente com ambientes de pavimento elevado, emparelhando com a distribuição de ar por baixo para proporcionar arrefecimento com precisão. O CAC separa de forma mais eficaz os fluxos de ar quente e frio, focando-se em direcionar o ar de alimentação para as entradas dos servidores e é considerado benéfico em modernizações de pavimentos elevados.
Fig. 3. Os corredores frios estão fechados para direcionar o ar frio para as frentes do servidor, enquanto o escape quente é libertado para o corredor quente e encaminhado para fora para melhorar a eficiência. As setas marcam os caminhos de fluxo de ar.
Estratégias operacionais para contenção de centros de dados de alta densidade
Os sistemas híbridos misturam HAC, CAC e condutas de escape verticais para uma gestão do fluxo de ar adaptável. São ideais para centros de dados de hiperescala ou colocation com volumes de trabalho e layouts variáveis. Os sistemas híbridos equilibram a flexibilidade e a eficiência de arrefecimento combinando ar baseado em linhas, permutadores de calor da porta traseira e loops diretos para o chip para separar o calor e manter temperaturas de entrada estáveis.
Corresponder a estratégia às cargas de trabalho necessárias
O HAC destaca-se em ambientes de alta densidade com cargas de trabalho intensivas e ambientes como inteligência artificial (IA) e aprendizagem automática, onde o seu isolamento de ar quente melhora significativamente a eficiência de arrefecimento. A abordagem direcionada do CAC evita pontos quentes e otimiza o desempenho de arrefecimento, tornando-o ideal para as seguintes aplicações:
- Centros de dados modernos com densidades de bastidor variáveis
- Reequipamentos de pavimento elevado, ou
- Ambientes que requerem um controlo preciso da temperatura.
A escolha entre sistemas depende principalmente da densidade do bastidor, da infraestrutura de arrefecimento existente e das restrições de disposição das instalações.
Saiba mais:
As cargas de trabalho de IA de alta densidade estão a empurrar os centros de dados para o arrefecimento híbrido adaptativo para responder às exigências de gestão térmica. Veja como a indústria se está a manter à frente do calor.
Contenção que acompanha
À medida que a procura de arrefecimento para o aumento da densidade computacional aumenta, a contenção torna-se cada vez mais uma escolha de design central. Afeta diretamente os custos operacionais, a eficiência energética e a escalabilidade da infraestrutura. A Vertiv concebe estratégias de contenção adaptadas à disposição das suas instalações, metas de densidade de bastidor e prioridades energéticas. Entre em contacto com a equipa Vertiv hoje.
