Desafíos de enfriamiento de CC debido al aumento de la densidad de potencia del rack

Durante las últimas dos décadas, los servidores convencionales tenían necesidades constantes de energía y refrigeración, lo que facilitaba la planificación y el diseño de los centros de datos. Esta estabilidad ha ayudado a atraer inversiones y ha permitido que las organizaciones sigan usando los centros de datos más allá de su vida útil de diseño sin actualizaciones importantes. Los diseñadores de centros de datos pudieron planificar un promedio de 4 a 6 kW de potencia por rack, siguiendo las pautas de la industria.

Sin embargo, el rápido aumento en la densidad de energía de TI significa que las futuras suposiciones de energía y enfriamiento pueden desviarse de estos estándares. Esto crea riesgos técnicos y comerciales, ya que las suposiciones de diseño incorrectas pueden hacer que un centro de datos se vuelva obsoleto o gaste demasiado en capacidad infrautilizada. La incertidumbre crea un desafío para los ingenieros y los responsables de la toma de decisiones que deben lidiar con los requisitos técnicos de los centros de datos durante los próximos 10 a 15 años.

Desafíos de refrigeración del centro de datos a los que se enfrentarán los diseñadores de centros de datos

Investigación del Instituto Uptime muestra un aumento constante en la densidad de potencia de los racks durante la última década, que se espera que se acelere aún más. Esta tendencia está impulsada por un mayor consumo de energía por servidor, especialmente con la aparición de procesadores de servidor de mayor potencia. A medida que la tecnología de semiconductores se acerca a sus límites físicos, el suministro de energía y la gestión térmica serán desafíos importantes.

• La demanda de silicio de TI está aumentando la potencia de los servidores y la densidad de potencia de los racks, y los racks de densidad extrema se están volviendo más comunes en la informática técnica y la IA. Se han establecido estándares de la industria en torno a la refrigeración por aire, pero la tendencia hacia una mayor densidad de potencia de los racks desafía las suposiciones de diseño de las instalaciones existentes.
• Pronto, se espera que los servidores principales consuman más energía debido a la creciente demanda de procesadores de alta potencia, con algunas hojas de ruta de productos que proyectan procesadores TDP de 500 W a 600 W. Esta escalada en el consumo de energía ejercerá presión no solo sobre el enfriamiento sino también sobre el suministro de energía dentro del chasis del servidor.
• Los desafíos de enfriamiento que enfrentarán los servidores convencionales a medida que aumenta su consumo de energía se pueden predecir mediante el estudio de los servidores utilizados en aplicaciones informáticas de alto rendimiento (HPC). Los aceleradores HPC, incluidas las unidades de procesamiento de gráficos, pueden consumir cientos de vatios cada uno en su máxima potencia, lo que aumenta el consumo de energía de los procesadores de servidor, los módulos de memoria y otros dispositivos electrónicos.
• Administrar la temperatura de la TI de alta densidad y los próximos servidores de última generación es cada vez más desafiante. Es posible que muchos centros de datos más antiguos no puedan proporcionar el flujo de aire necesario para enfriarlos. Además, las temperaturas restringidas requeridas por los racks de alta densidad exigen una mayor potencia de enfriamiento, lo que puede afectar negativamente el rendimiento de TI, ya que los procesadores modernos se aceleran al exceder los límites de temperatura.

¿Cómo resolver los desafíos de enfriamiento de CC para aumentar la densidad de potencia?

El desafío de enfriamiento del centro de datos es en realidad un desafío de eliminación de calor. Estos son algunos métodos que los diseñadores de centros de datos pueden adoptar para restringir las temperaturas según lo requieran los racks de alta densidad.

• Rediseñe los sistemas tradicionalmente estáticos para manejar densidades variables y consumos de energía variables. Utilice un sistema de refrigeración que capture y elimine el calor en su origen para obtener un entorno hiperescalable y ultraeficiente que se adapta dinámicamente a las cargas de TI.
• Desconecte el espacio de la energía mediante un diseño mecánico, eléctrico y de plomería (MEP) para admitir aumentos de densidad verticalmente dentro del rack u horizontalmente con posiciones de rack adicionales. Complemente la sala de datos con arreglos de ventiladores adicionales sin afectar la carga viva para admitir más vatios por pie cuadrado de capacidad sin requerir refrigeración adicional ni desperdiciar espacio en el centro de datos.
• La adopción de sistemas de enfriamiento modulares puede simplificar la adición de más arreglos de enfriamiento a medida que crece la densidad del centro de datos, aumentando de manera efectiva la capacidad de enfriamiento según sea necesario. Con la tecnología de refrigeración adaptativa y modular, una empresa puede ampliar su densidad de potencia sin desperdiciar espacio o capacidad sin utilizar.

Dado que las cargas de trabajo de alto rendimiento exigen una mayor densidad de potencia por rack, es fundamental invertir en la tecnología de refrigeración adecuada. Al hacerlo, las empresas pueden ahorrar espacio en el centro de datos y reducir los costos de energía a través de una mayor eficiencia. A medida que avanzamos, es imperativo adoptar enfoques innovadores para la refrigeración que sean escalables, flexibles y adaptables para satisfacer las necesidades en constante evolución de los centros de datos.

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