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Debido
a los avances en computación de alto rendimiento (HPC), streaming, aprendizaje
automático e IA, actualmente estamos experimentando un momento de convergencia
tecnológica. Hace una década, los racks de TI consumían entre 5 y 10 kW;
algunos consumían tan solo 1 kW. Este rango permaneció sin cambios durante
mucho tiempo. Sin embargo, el
desarrollo de chips de alto rendimiento y arquitecturas específicas para IA ha
llevado a sistemas más potentes y densos, lo que significa que los racks ahora
pueden exceder fácilmente los 100 kW con un rango
de consumo de energía de 400 a 600 vatios. Este salto adelante trae consigo un desafío clave: disipar el calor
generado por estos sistemas.
Estos nuevos
chips modernos, incluyendo los aceleradores de IA como GPUs y TPUs, no pueden transferir su calor de manera efectiva debido a que generan
densidades térmicas extremadamente altas y operan a temperaturas que superan
las capacidades de los métodos convencionales de enfriamiento por aire. La
salida de calor puede alcanzar varios cientos de vatios por centímetro
cuadrado, lo que hace que los disipadores de calor y ventiladores tradicionales
sean inadecuados para mantener temperaturas operativas seguras. Esto ha
aumentado la consideración y adopción de nuevas opciones de enfriamiento
líquido, tecnologías que inherentemente disipan el calor de manera más
eficiente que los sistemas tradicionales de enfriamiento por aire. El
enfriamiento líquido reduce el consumo de energía y mejora la disponibilidad de
capacidad en los sistemas eléctricos al reducir el uso de energía de la
infraestructura de enfriamiento hasta en un 30%, minimizando el
estrangulamiento térmico (un mecanismo que reduce el rendimiento de un
procesador para prevenir el sobrecalentamiento) que afecta el rendimiento, y
permitiendo implementaciones de mayor densidad en centros de datos mientras se
mantienen condiciones operativas óptimas para los componentes de hardware.
¿Por
qué usar enfriamiento líquido?
El
enfriamiento por aire fue suficiente durante mucho tiempo. Sin embargo, en esta
nueva era, el enfriamiento líquido ha surgido como una solución necesaria, con el agua posicionada como la nueva
protagonista en el enfriamiento de centros de datos. En el podcast de video "What is next? with Vertiv", que puede escuchar aquí, Diego Corceiro, gerente de ingeniería mecánica
en LZA, explicó que el agua tiene una conductividad térmica significativamente
mayor que el aire, lo que la hace un medio más eficiente para disipar el calor.
A medida que las CPUs y GPUs se vuelven más densas y agregan más potencia de
cómputo por rack, el espacio disponible para la entrada de aire se reduce y la
circulación de aire por sí sola es insuficiente. En este contexto, el
enfriamiento líquido, particularmente el sistema directo al chip, en el que el fluido circula a través de
placas frías que distribuyen el enfriamiento a través del chip, es una solución
efectiva para gestionar estos nuevos componentes de alta carga térmica.
El enfriamiento
líquido ofrece varios beneficios, incluyendo mayor eficiencia térmica a
través de las capacidades superiores de transferencia de calor del agua,
consumo reducido de energía (se necesitan menos ventiladores, por lo que se usa
menos energía para el movimiento del aire), alta escalabilidad modular (ideal
para proyectos que crecen en fases), una huella física más pequeña y mejor
control ambiental (sistemas más silenciosos y energéticamente eficientes).
Aunque la
tecnología de enfriamiento líquido está avanzando rápidamente, un enfoque híbrido de enfriamiento líquido
y aire para el centro de datos es actualmente la opción más realista. Por ahora, no es factible enfriar
el 100% de un centro de datos con agua en la mayoría de los casos. En Vertiv,
vemos una combinación de algunas filas con racks de enfriamiento líquido y
otras con soluciones tradicionales de aire, como Acondicionadores de Aire para
Salas de Computadoras (CRACs) o Unidades de Tratamiento de Aire (AHUs), que son
sistemas especializados para el control de temperatura y humedad en centros de
datos.
Consideraciones
para su estrategia de enfriamiento líquido
Si usted es un nuevo inversor interesado en construir un centro de datos
robusto, sofisticado y seguro en la región, conozca los pasos esenciales y las
mejores prácticas para abordar estas nuevas demandas en nuestro podcast de
video 'What's Next? with Vertiv':
1. Estudie el
mercado. ¿Quiénes serán sus clientes? ¿Qué cargas manejarán? Sin esta claridad,
su infraestructura podría volverse obsoleta en tan solo dos años.
2. Diseñe
inteligentemente. Con el enfriamiento líquido, puede reducir el número de racks
necesarios y concentrar la carga en un espacio más pequeño. Esto le da la
flexibilidad de comenzar pequeño y crecer con el tiempo. Sin embargo, debe
considerar la infraestructura mecánica, eléctrica y civil desde el principio.
3. Prepárese para
el futuro. Si su objetivo es construir un sitio moderno, integre el
enfriamiento líquido desde el principio. Esto incluye comprender los requisitos
térmicos, las condiciones del edificio, los puntos de acceso, la eficiencia
energética y más.
4. Entienda al
cliente: Algunos solo necesitarán enfriamiento líquido en áreas específicas,
mientras que el resto continuará operando con enfriamiento por aire. La clave
es calcular un período de recuperación bien planificado para permitir un buen
retorno de la inversión.
Si tiene un
centro de datos existente, también puede adaptarse para computación de alta
densidad. No se trata solo de instalar una tubería de agua fría. También
necesita evaluar el sistema de automatización, la infraestructura eléctrica, la
arquitectura civil, los puntos de drenaje y la carga estructural en el piso,
entre otros aspectos. No es un proceso simple ni rápido, pero es factible. Esta guía le mostrará cómo implementarlo.
Debido a la explosión de la IA, HPC, streaming y otros servicios, tenga en
cuenta que la demanda continuará aumentando: El enfriamiento líquido llegó para
quedarse.
En Vertiv, nuestros equipos de productos y servicios ofrecen la experiencia
técnica para respaldar toda la cadena de gestión térmica (enfriamiento por
aire, enfriamiento líquido y rechazo de calor externo) y el tren de potencia de
extremo a extremo. Podemos ayudarlo a elegir los sistemas y componentes
adecuados para sus necesidades. También proporcionamos servicios de monitoreo
remoto, mantenimiento preventivo y solución de problemas para mantener sus
soluciones de enfriamiento líquido y energía funcionando
con un rendimiento óptimo.
Sobre el autor
Robson Pacheco, Gerente de Ventas de Centros de Datos en Vertiv Brasil,
tiene una sólida formación en la industria de fabricación eléctrica y
electrónica. Es experto en negociación y ventas, especializado en soluciones
para centros de datos. Robson es un profesional apasionado que ha liderado
proyectos con un enfoque estratégico y orientado a resultados. Tiene un MBA en
Gestión Estratégica de Negocios de la Fundación Getulio Vargas.
