Mudanças climáticas e chips de energia impulsionam a tendência dos servidores submersíveis

Intel immersion cooling

O desejo por opções sustentáveis ​​de data center e uma onda de calor causada por chips de computador cada vez mais poderosos estão impulsionando a adoção de sistemas que resfriam os computadores imergindo-os em fluidos.

Ao operar um rack de servidor submerso em um fluido especial, o calor pode ser removido passivamente do hardware para o fluido, bombeado para um trocador de calor e devolvido ao computador após a remoção do calor.

“Os líquidos que usamos não são tóxicos, são biodegradáveis, não evaporam e são projetados para durar 15 anos ou mais”, explicou Gregg Primm, vice-presidente de marketing global da GRCfornecedora de tecnologia de resfriamento por imersão.

“Os fluidos são cerca de 1.200 vezes mais eficientes na remoção de calor do que o ar”, disse ele ao TechNewsWorld. “O ar é, na verdade, um meio de troca de calor ruim.”

“Algumas pequenas mudanças precisam ser feitas – como remover ventiladores de ar e modificar dissipadores de calor – para que os sistemas se comportem melhor em líquidos, mas fora isso, é o mesmo que um servidor refrigerado a ar”, disse ele.

Embora os fluidos mais usados ​​sejam os derivados de petróleo, acrescentou, começam a aparecer no mercado fluidos à base de óleo vegetal.

Chips Quentes de Resfriamento

Abhijit Sunil, analista sênior da Forrester Researchobservou que o resfriamento líquido está se tornando o centro das atenções agora devido às necessidades de energia dos microchips.

“As CPUs e GPUs modernas consomem muita energia e isso, por sua vez, pressiona os datacenters a terem técnicas de resfriamento eficazes”, disse ele ao TechNewsWorld.

“Desviar energia para técnicas de resfriamento aumenta o PUE dos data centers”, continuou ele. “Assim, técnicas de resfriamento mais eficazes são importantes. Isso é especialmente verdadeiro em data centers criados para lidar com cargas de trabalho especializadas, como IA/ML.”

A eficácia do uso de energia (PUE) é uma métrica usada para medir a eficiência energética de um data center. O PUE é determinado dividindo a quantidade total de energia que entra em um data center pela energia usada para operar o equipamento de TI dentro dele.

“A energia consumida por GPUs e CPUs agora está crescendo muito, muito rápido”, acrescentou Primm. “Os sistemas típicos são de 400 watts. Alguns sistemas estão começando a chegar a 700 watts.”


“Essas coisas estão consumindo uma quantidade enorme de energia e, como resultado, produzindo uma quantidade enorme de calor”, explicou. “Estamos chegando a um ponto em que o ar não consegue mais resfriar esses chips. Você não pode deixar o ar frio o suficiente e movê-lo rápido o suficiente para resfriar os sistemas que geram tanto calor. Portanto, o resfriamento líquido é a única opção.”

“Ouvimos da maioria dos principais fornecedores de infraestrutura que investir em refrigeração líquida é uma estratégia importante para o futuro”, acrescentou Sunil. “Também ouvimos de operadores de data centers sobre a importância de investir em refrigeração líquida.”

Local Fora do Data Center

Alguns tecnólogos, no entanto, acreditam que o resfriamento por imersão pode ser melhor usado fora do data center.

“Geralmente, o resfriamento por imersão não é tão eficaz em um data center quanto outras tecnologias de resfriamento mais direcionadas, como o resfriamento por água quente”, observou Rob Enderle, presidente e principal analista da Grupo Enderleuma empresa de serviços de consultoria em Bend, Ore.

“No entanto, para servidores distribuídos fora de um centro de dados, é melhor porque protege o servidor de interferência física e problemas ambientais, e é particularmente ideal em ambientes muito hostis”, disse ele ao TechNewsWorld.

“Os data centers são normalmente isolados e equipados para resfriar servidores, portanto, mudar para a imersão geralmente é um exagero”, disse ele. “É onde você não tem um data center que essa tecnologia realmente brilha.”

Gartner Os analistas Jeffrey Hewitt e Philip Dawson chegaram a uma conclusão semelhante sobre o resfriamento por imersão no relatório “Hype Cycle for Edge Computing” da empresa de tecnologia e consultoria para 2022.

“Os sistemas refrigerados por imersão são menores, mais silenciosos e mais eficientes do que os sistemas de rack tradicionais”, escreveram Hewitt e Dawson. “Seu valor inicial provavelmente virá de fora do data center, onde eles permitem maior densidade de computação com maior eficiência energética e menor ruído”.

“Embora o custo de capital do sistema seja geralmente mais alto por causa da infraestrutura mecânica e de resfriamento envolvida, há ambientes em que esses sistemas superam qualquer alternativa”, acrescentaram.

Desafios de Manutenção

Hewlett e Dawson também observaram que o resfriamento por imersão permite que os servidores de borda operem em locais hostis.

Nós de computação de borda de média escala ou nós de telecomunicações sem fio geralmente operam sob as restrições térmicas, espaciais e de energia de um bunker, poste ou armário de servidor remoto, explicaram. Essas eficiências de espaço e energia também beneficiam data centers móveis baseados em caminhões ou navios.


Eles acrescentaram que esses sistemas representam uma solução local prática para certas tarefas de supercomputação de pequena escala centradas em GPU. O isolamento dos componentes também facilita sua utilização em locais com altos níveis de partículas poluentes, como poeira.

Apesar de seus benefícios, os sistemas de resfriamento por imersão podem ser difíceis de manter. “Você precisa treinar as pessoas que fazem a manutenção dos computadores, construir drenos para vazamentos de refrigerante e fornecer equipamento de proteção especial para que os trabalhadores possam trabalhar com o refrigerante”, disse Enderle.

Ele acrescentou que o refrigerante não é condutor, portanto, as preocupações típicas sobre equipamentos elétricos e água não se aplicam. “No entanto”, continuou ele, “você deve evitar contaminar o refrigerante ou criar um vazamento significativo”.

Enderle também observou que os trocadores de calor para o refrigerante podem precisar ser colocados fora do prédio que abriga o sistema ou aumentar a capacidade HVAC dentro do prédio para lidar com o calor extra. Caso contrário, a instalação pode ficar desconfortavelmente quente.

resistência institucional

Primm apontou que os sistemas de resfriamento por imersão também podem enfrentar desafios institucionais. “Os operadores e projetistas de data centers são avessos a mudanças”, afirmou. “Para a maioria das pessoas, esta é uma nova maneira de fazer algo que eles estão acostumados a fazer de outra maneira.”

“O que os operadores e projetistas de data centers são realmente especialistas é no tratamento de ar”, continuou ele. “Eles tiveram que desenvolver uma habilidade tremenda em resfriar o ar, passando-o por componentes quentes e fora do data center para garantir a disponibilidade e a confiabilidade do data center. Mudar totalmente essa infraestrutura para algo que elimina isso cria um medo do novo tipo de coisa.”

“Uma das coisas mais importantes é que muitos operadores de data centers têm um grande investimento em sua infraestrutura refrigerada a ar e desejam obter o máximo valor disso pelo maior tempo possível”, acrescentou.

De acordo com a Forrester, a TI pode ser uma fonte significativa de emissões de carbono. Embora 2% a 4% do uso global de energia possa não parecer muito em comparação com outras fontes de demanda de energia, pode ser uma quantidade notável, dependendo do país e da indústria, observou. Por exemplo, o uso de energia do data center representa 14% do uso de eletricidade na Irlanda.

“A sustentabilidade está se tornando uma grande decisão para as pessoas”, disse Primm. “Eles querem reduzir sua pegada de carbono, e uma das maneiras mais rápidas de fazer isso no data center é eliminar o resfriamento do ar o máximo possível.”

Deixe um comentário

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *