迎接下一代人工智能和高密度挑战
在当今快速发展的技术环境中,保持领先地位的压力越来越大,特别是在冷却超大型数据中心和托管型数据中心方面。
随着技术的不断进步和芯片功率密度的增加,管理数据中心内的温度已经成为并将继续是一项长期的关键挑战。随着新一代功能更强大、密度更高的处理器的出现,除非采用新技术,否则数据中心内部产生的热量将继续增加,将现有冷却系统推向极限。这种趋势只会随着对更高性能计算和更大存储容量的需求而加速。
为了保持领先地位,数据中心不仅必须预见这些挑战,还必须做好快速适应和创新的准备,以应对当今数据中心格局不断变化的需求。
但是没有必要担心——这不是危机;这是一个机会。
未来的不确定性
芯片技术的未来充满了令人兴奋的可能性,拥有巨大的创新的潜力。考虑到各种可能性与技术创新,我们预计未来人工智能部署所需的高效冷却温度阈值将随时间推移而不断演进,其功率密度与温度预期值将呈现较宽泛的落地区间。因此,确定冷却系统所需的精确水温既是挑战,也是超大规模数据中心和托管数据中心所有者的潜在风险。误判这些要求可能导致冷却策略效率低下、能耗增加,甚至对关键 IT 设备造成潜在损害,同时导致基础设施投资可能无法满足未来需求。
市场需要一种灵活的解决方案,以支持增加致密化,同时不断优化空间利用率并利用增加的温度来提高经济效益。数据中心所有者需要更高效的冷水机组,这些冷水机组占用的空间尽可能少,允许他们在密度更高的要求下增加更多的冷水机组,从而确保制冷容量可以扩展,而不限制可用空间。
在这个不确定的未来创造确定性
哪种解决方案可以解决这一难题并为这一挑战提供帮助?
Vertiv 的 CoolLoop Trim Cooler 是一款 AI 就绪型解决方案,专为未来而设计,旨在支持当今 AI 工厂推动的数据中心大规模致密化。过去几年,AI 机架密度急剧上升,从每机架 20kW 上升到现在每机架 130kW,预计未来几年该密度将达到 500kW 或更高。Vertiv 的 CoolLoop Trim 冷却器经过优化,可支持波动的数据中心水温需求,可在 20°C (68°F) 至 40°C (104°F) 的余水温度下运行,同时使冷板能够在 45°C (113°F) 下工作。
此解决方案非常适合任何数据中心配置,无论是风冷部署还是结合了空气和液体冷却能力的混合系统。Vertiv CoolLoop Trim 冷却器可实现与 Vertiv CoolChip CDU 冷却剂分配单元或 Vertiv CoolCenter 浸入式系统的无缝直接集成,可在单个紧凑的框架中提供高达近 3.0 兆瓦(风冷配置)的冷却效果。
超大规模数据中心和托管型数据中心正意识到和正解决对混合冷却解决方案日益增长的需求,这些解决方案需要流体温度达到40°C(104°F),但在 AI 工厂中,这种需求更加重要。AI 工厂是专为大规模生产、训练和部署人工智能模型而设计的专业环境或系统。它们依赖于高性能计算(HPC)系统,这通常会产生令人难以置信的热量。
对于 5000 平方米的数据中心设施,传统的风冷式或水冷式制冷机将提供约 17 千瓦/平方米的散热能力,总制冷容量约为 85 兆瓦。当使用具有更高冷却能力范围的 Vertiv CoolLoop Trim 冷却器时,总冷却能力将增加到 120 兆瓦,密度为千瓦/平方米。这意味着在不增加总占地面积的情况下,提升制冷量净增加超过 40%。
然而,高密度并不自然等同于高水温。鉴于未来的不确定性,关键利益相关者正在探索降低实际水温的可能性,这需要在冷却解决方案方面具有高度的灵活性。这种前瞻性的方法反映了芯片技术不断发展的性质,以及适应不可预见发展的必要性。下一代冷却系统不仅需要依靠液体冷却技术来支持如此高密度,还需要依靠能够应对这些不可预见的流体温度的冷水机组,使这种响应水平成为未来唯一可行的解决方案。
无论芯片技术如何发展,或者运行数据中心需要哪种设施水系统温度,如今战略性地设计数据中心将很容易使数据中心所有者能够融入人工智能工厂带来的任何未来发展。
360度高效驱动的环保制冷
与此同时,对环境负责、面向未来的解决方案至关重要;面对不断发展的技术需求,不能忽视生态友好的重要性。
Vertiv CoolLoop Trim 冷却器设计用于适应数据中心不断变化的水温要求,并且可以达到 20°C(68°F) 至 40°C(104°F) 的余水温度。更高的水温使数据中心所有者能够提高效率并降低整体能耗。
对于水温为 20°C(68°F)、容量为 80% 的 10 兆瓦风冷IT负载,使用标准冷水机组,我们可实现 1.15 的 pPUE。使用 Vertiv CoolLoop Trim 冷却器,在 35°C(95°F)的较高温度下用水操作同一数据中心,数据中心操作员可以实现更高的 pPUE,估计为 1.087,效率提高近 70%。
传统上,制冷机效率主要由自由冷却操作驱动,利用外部环境温度来冷却液体并优化性能。这是一个富有远见的解决方案的基本要求。Vertiv CoolLoop Trim 冷却器提供扩展的自由冷却微通道热交换器,提供卓越的导热性能,针对高环境温度进行了优化,从而消耗更少的能量,从而降低 CO2e 排放。
此外,它由极低的全球变暖潜能值(GWP)制冷剂(R1234ze,GWP 值为 7)驱动,符合当今和未来的制冷剂使用监管标准,并提供最高的季节性效率,特别是在部分负载时。这种具有前瞻性的设计可确保冷却系统既环保又经济高效,即使法规不断收紧,环境标准也在不断演变。
当由于室外空气温度高而无法选择自然冷却时,Vertiv CoolLoop Trim 冷却器中使用的逆变器驱动技术可以有效地处理运行峰值。该功能可提高能源效率,同时最大限度地降低功耗,提高灵活性。
全球适用的冷却解决方案,无惧任何气候条件
对于数据中心所有者而言,只需满足以下几个要求,即可在高达 40°C(104°F) 的设施水温下运行,并能够将温度恢复至 50°C(122°F) 的微调冷却器,同时能够与直接芯片或浸入式液体冷却解决方案集成的设备。
他们还需要能够在各种外部空气温度下高效运行的解决方案。从斯德哥尔摩到凤凰城,再到迪拜和东京,Vertiv CoolLoop Trim 冷却器的全球工作温度范围从 -20°C 到 55°C 以上(-4°F 到 131°F),专为兼容全球任何气候而设计。空间限制也是全球共同的挑战。业主和运营商可以通过考虑当前和未来水温的潜在波动,并选择能够适应不断变化的冷却需求的基础设施设计,从而战略性地规划以防止空间限制。Vertiv CoolLoop Trim 冷却器可在极高的外部气温下高效运行,无需消耗水或水处理系统,从而减少额外的设备和占用空间。这减少了对额外设备的需求,降低投资成本,并最大限度地减少了空间需求,从而大大节省了成本。
立即为未来做好准备
冷却的未来正在快速到来,但有了正确的设计策略,数据中心所有者可以自信地迎接它的到来。通过安装 Vertiv CoolLoop Trim Cooler 等下一代解决方案,为数据中心做好更高水温、大规模致密化和下一代芯片冷却的准备,将实现无缝的灵活性和多功能性,而无需不断重新设计或昂贵的基础设施投资。
借助 AI 就绪型解决方案,数据中心运营商可以把不确定性转化为一个明显的优势,同时设想他们的未来,规划可能性,并创建一个随着技术的发展而发展的基础设施解决方案。不要只是对变化做出反应,要掌控它。