Les centres de données entrent dans l’ère du refroidissement liquide

 

Actuellement, 46 % de l’électricité utilisée par les centres de données typiques est allouée au refroidissement par air.

 

Dell et Supermicro ont déclaré qu'en utilisant le refroidissement liquide directement sur les GPU à l'intérieur du rack, ils pouvaient réduire d'un tiers la consommation électrique du centre de données. Les fournisseurs de racks ont déclaré à EE Times qu'en remplaçant les solutions de refroidissement par air prédominantes dans les centres de données actuels, le refroidissement liquide permettra aux opérateurs de se concentrer davantage sur l'informatique plutôt que sur la climatisation.

 

 

L’intelligence artificielle est à l’origine de cette demande. Alors que les centres de données hyperscale nouvellement construits dans le monde commencent à mettre à rude épreuve le réseau électrique, la perspective d’une efficacité énergétique plus élevée emboîte le pas.

 

Dell et Supermicro sont des fournisseurs clés de racks haut de gamme refroidis par liquide pour les centres de données et ont augmenté leur production pour répondre à l'augmentation attendue de la demande. Supermicro indique qu'elle peut livrer plus de 1 000 racks dans le monde chaque mois.

 

Vik Malyala, vice-président de la technologie et de l'IA de Supermicro, a déclaré à EE Times : « Nous pouvons anticiper les technologies que nos partenaires lanceront, qu'il s'agisse d'Intel, d'AMD ou de Nvidia, ainsi que des sociétés de réseaux comme Broadcom et Intel. Nous collaborons avec eux et puis revoyez leurs feuilles de route.

 

Les fabricants de GPU comme Nvidia ont créé des conceptions de référence pour les plaques froides et les dissipateurs thermiques, que Dell et Supermicro adoptent de près.

 

L'expert en ingénierie Dell, Tim Shedd, a déclaré à EE Times : « Nous voulons nous assurer que tous les produits que nous concevons sont pris en charge et soutenus par les fabricants de puces. Nous avons ajouté des fonctionnalités exclusives accumulées au fil des années dans l'industrie, telles qu'une technologie exclusive de détection des fuites pour protéger les clients. et les serveurs."

 

Supermicro affirme que ses solutions de refroidissement incluent des informations exclusives sur la conception des plaques froides. Malyala a ajouté que les opérateurs de centres de données étaient réticents à abandonner leur dépendance au refroidissement par air, mais il s'attend à ce que cette situation change.

 

« À mesure que les déploiements de centres de données augmentent, nous savons que l'efficacité deviendra un facteur critique », a déclaré Malyala. "La consommation d'énergie est un cauchemar."

 

Dell estime que 46 % de l’énergie utilisée par un centre de données typique est destinée au refroidissement par air. Shedd a déclaré : « En déployant le refroidissement liquide, nous pouvons réduire la consommation d'énergie à 10 % ou moins sans avoir besoin d'installer des plaques froides sur tout, mais plutôt en utilisant des technologies mixtes intelligentes : uniquement un refroidissement par air et par liquide. Il a ajouté que la clé pour réduire la consommation d'énergie consiste à minimiser le nombre de compresseurs d'air dans le centre de données.

 

Aujourd'hui, la plupart des centres de données utilisent de l'air soufflé depuis le périmètre de l'installation vers les serveurs, avec des ventilateurs sur les serveurs pour assurer un refroidissement supplémentaire.

 

"J'ai besoin d'eau relativement froide, généralement autour de 45 degrés F, pour refroidir adéquatement l'air", a déclaré Shedd. "Cela signifie que j'ai besoin de compresseurs et de systèmes de réfrigération pour refroidir l'eau pendant la majeure partie de l'année. Avec le refroidissement liquide, pour les sections du centre de données utilisant des plaques froides et un refroidissement liquide, je peux généralement refroidir avec de l'eau à 90 degrés F ou même 100 degrés F. . Désormais, dans la plupart des conditions climatiques, je n’ai presque plus besoin de compresseurs, ce qui entraîne d’importantes économies d’énergie. »

 

La société d'études de marché Dell'Oro a rapporté en juillet que le refroidissement liquide est en train de passer d'un marché de niche à une activité grand public, avec une valeur qui devrait atteindre 15 milliards de dollars d'ici 2030 en raison de la demande accrue de gestion thermique.

 

 

I Les livraisons de systèmes de refroidissement liquide devraient augmenter de 20 %

 

Malyala a indiqué que Supermicro s'attend à un taux de croissance des livraisons d'au moins 20 % cette année pour les systèmes prenant en charge l'infrastructure d'IA, y compris le refroidissement liquide. Il a souligné : « Nous examinons de nombreux centres de données et réalisons que beaucoup d'entre eux fonctionnent avec un rendement extrêmement faible, car ceux qui construisent l'infrastructure ne paient pas pour le refroidissement. »

Shedd a souligné que la demande est motivée par les progrès des GPU de 1 000- watt et par les besoins en IA qui peuvent ne pas être évidents. "Nous devons intégrer l'IA aux données plutôt que la puissance de traitement. Je ne souhaite pas nécessairement envoyer des données vers le cloud pour des raisons de sécurité. Les gouvernements ne souhaitent pas envoyer leurs données, particulièrement sensibles, traitées, et des données précieuses. Ce n'est pas un centre de données avec 10 000 GPU ; c'est un rack. »

 

Dell a identifié des cas d'utilisation du refroidissement liquide dans de nouveaux domaines. "Auparavant, nous nous concentrions principalement sur le calcul haute performance et sur des secteurs commerciaux verticaux spécifiques comme la banque et d'autres domaines nécessitant un calcul intensif", a expliqué Shedd. « Nous voyons désormais des cas d'utilisation s'affiner à un rack dans une usine où ils souhaitent collecter des données de la ligne de production en temps réel, traiter les données et prendre des décisions. Cela peut nécessiter l'utilisation d'un refroidissement liquide dans ce rack. »

 

Malyala a noté que la sécurité périphérique est une activité de plus en plus importante pour les fournisseurs de racks refroidis par liquide. "Nous parlons de tous les téléphones que nous possédons", a-t-il déclaré. "Comment pouvons-nous les sécuriser efficacement dans les anciens emplacements centraux ? La détection et la protection des menaces en temps réel se produisent, elles se rapprochent de la périphérie."

 

 

IIÉteindre la climatisation

 

En convertissant les centres de données et même les racks au refroidissement liquide, les opérateurs devraient pouvoir « éteindre la climatisation ou au moins la faire fonctionner plus efficacement », a déclaré Malyala. "Vous parlez d'économies d'énergie de 40 %. Cela signifie essentiellement que vous pouvez placer 40 % d'infrastructures en plus dans le même espace."

 

Dell considère également les économies d'énergie réalisées grâce au refroidissement liquide comme un moyen de vendre davantage de racks à ses clients et d'améliorer la densité de traitement des centres de données.

 

Les effets des économies d’énergie pourraient encore s’étendre davantage. Le fournisseur singapourien Sustainable Metal Cloud a déclaré en août que sa technologie de refroidissement par immersion présentait des coûts d'installation 28 % inférieurs à ceux des solutions liquides, avec des économies d'énergie potentielles allant jusqu'à 50 %.

 

L'installation d'un refroidissement liquide dans les centres de données existants nécessite des modifications importantes des installations, ce qui est intimidant pour les clients. "Pour les clients, nous devons répondre à leurs besoins en fonction de leur situation réelle", a déclaré Shedd. "Certains clients ne peuvent actuellement pas déployer le refroidissement liquide. L'installation de toute la tuyauterie et de la plomberie est tout simplement trop lourde. Nous travaillons donc avec eux pour améliorer continuellement l'efficacité des ventilateurs des serveurs. Nous nous efforçons de permettre aux clients de fonctionner à des températures plus élevées afin de pouvoir réduire leur dépendance aux compresseurs. "

 

Dell anticipe de nouvelles innovations en matière de refroidissement liquide. Les densités thermiques des futurs processeurs dépasseront celles d'une torche à gaz. Le directeur de l'exploitation, Jeff Clarke, a mentionné sur un blog LinkedIn en septembre que Dell repensait les plaques froides pour gérer les fonctions de processeur les plus complexes sans compromettre l'efficacité énergétique du centre de données. Il a déclaré : « Nous construisons de nouveaux racks intégrés pour l'avenir, afin que chaque rack puisse gérer plus de 400 kW d'énergie et de refroidissement. »