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Los enfriadores de fluidos a alta temperatura

Adopte la IA de última generación y haga frente a los desafíos de alta densidad

Melynna Moreira

20 enero, 2025

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El panorama tecnológico actual está evolucionando rápidamente y existe presión para mantenerse a la delantera, especialmente en términos de enfriamiento de centros de datos de coubicaciones e hiperescala.

A medida que avanza la tecnología y aumenta la densidad de potencia de los chips, el gerenciamiento térmico dentro de los centros de datos se ha convertido y seguirá siendo un desafío crítico. Las nuevas generaciones de procesadores son cada vez más potentes y densamente empaquetadas, por lo que el calor generado dentro de los centros de datos continuará aumentando y llevará los sistemas de enfriamiento existentes al límite, a menos que se adopten nuevas tecnologías. Se espera que esta tendencia se acelere con la demanda de computación de mayor rendimiento y mayor capacidad de almacenamiento.

Para mantenerse a la delantera, los centros de datos no solo deben anticiparse a estos desafíos, sino también prepararse para adaptarse e innovar rápidamente para satisfacer las cambiantes necesidades del panorama actual de los centros de datos.

Sin embargo, no hay necesidad de preocuparse; en lugar de ser una crisis, esta es una oportunidad.

La incertidumbre con respecto al futuro

El futuro de la tecnología de chips ofrece muchísimas posibilidades interesantes y un enorme potencial de innovación. Con todas estas posibilidades e innovación, esperamos que, con el tiempo, evolucionen los umbrales de temperatura necesarios para enfriar de manera eficiente las futuras implementaciones de la IA, con amplias estaciones de aterrizaje para la densidad y la temperatura previstas. Como resultado, determinar la temperatura precisa del agua —necesaria para el sistema de enfriamiento— se convierte tanto en un desafío y como en un riesgo potencial para los propietarios de centros de datos de hiperescala y coubicaciones. Estimar estos requisitos de forma errónea podría llevar a estrategias de enfriamiento ineficientes, un mayor consumo energético e incluso daños potenciales a los equipos críticos de TI, así como en inversiones en infraestructura que podrían no satisfacer las necesidades futuras.

El mercado exige una solución flexible que pueda soportar una mayor densificación y a la vez optimizar continuamente el uso del espacio y aprovechar el aumento de temperaturas para mejorar la economía. Los propietarios de centros de datos necesitan enfriadores más eficientes que ocupen el menor espacio posible, lo cual les permite agregar más plantas de enfriamiento cuando se requiera una mayor densidad. Esto garantiza que la capacidad de enfriamiento pueda aumentar sin limitar el espacio disponible.

Crear certeza hoy a partir de este futuro incierto

¿Cuál solución puede resolver este dilema y arrojar más luz sobre este desafío?

Vertiv™ CoolLoop Trim Cooler es una solución preparada para la IA y diseñada con el futuro en mente para soportar la densificación masiva de los centros de datos impulsados ​​por las fábricas de IA de la actualidad. En los últimos años, las densidades de los racks de IA han aumentado considerablemente de 20 kW a 130 kW por rack, y se espera que esta densidad alcance los 500 kW o más en los próximos años. Vertiv™ CoolLoop Trim Cooler ha sido optimizado para satisfacer las fluctuantes necesidades de temperatura del agua del centro de datos y puede alcanzar temperaturas de salida del agua desde 20 °C (68 °F) hasta 40 °C (104 °F), y a la vez permitir que las placas frías funcionen a 45 °C (113 °F).

Esta solución es ideal para cualquier configuración de centros de datos, ya sea una implementación enfriada por aire o un sistema híbrido que combine el enfriamiento líquido y por aire. Gracias a una integración directa y perfecta con las unidades de distribución de refrigerante Vertiv™ CoolChip CDU o los sistemas de Inmersión Vertiv™ CoolCenter, el Vertiv™ CoolLoop Trim puede ofrecer hasta 2,6 MW de enfriamiento en una estructura única y compacta.

Los proveedores de servicios de hiperescala y coubicaciones reconocen y hacen frente a esta creciente necesidad de soluciones de enfriamiento híbrido que requieren que la temperatura de los fluidos alcance los 40 °C (104 °F). No obstante, en las fábricas de IA esta necesidad es aún más crítica; son entornos o sistemas especializados y diseñados para producir, entrenar e implementar modelos de inteligencia artificial a escala y dependen de sistemas computación de alto rendimiento (HPC), los cuales suelen producir una enorme cantidad de calor.

Para la instalación de un centro de datos de 5000 m², una planta de enfriamiento por aire o por agua ofrece aproximadamente 17 kW/m² de eliminación del calor para una capacidad de enfriamiento total de unos 85 MW. Al utilizar el Vertiv™ CoolLoop Trim Cooler con su rango de capacidad de enfriamiento más alto, la capacidad de enfriamiento total aumenta a 120 MW con una densidad de 24 kW/m², lo cual representa una ganancia neta de más del 40 % de la capacidad de enfriamiento total sin aumentar el espacio ocupado.

Sin embargo, una alta densidad no equivale automáticamente a temperaturas elevadas del agua. Debido a la incertidumbre con respecto al futuro, las principales partes interesadas están analizando la posibilidad de que la temperatura del agua realmente disminuya, lo cual exigiría un elevado grado de flexibilidad en las soluciones de enfriamiento. Este enfoque visionario refleja la naturaleza cambiante de la tecnología de chips y la necesidad de adaptarse a los desarrollos no previstos. La nueva generación de sistemas de enfriamiento tendrá que depender en gran medida no solo de tecnologías de enfriamiento líquido para soportar densidades tan altas, sino también de plantas de enfriamiento capaces de hacer frente a estas temperaturas impredecibles de los fluidos, lo cual hace que este nivel de capacidad de respuesta sea la única solución viable en el futuro próximo.

Independientemente de la manera en la cual evolucione la tecnología de chips o la temperatura del sistema de agua de la instalación necesarias para hacer funcionar el centro de datos, un diseño estratégico del centro de datos hoy les permitirá a sus propietarios adoptar cualquier desarrollo futuro proveniente de las fábricas de IA.

El enfriamiento ecoconsciente impulsado por una eficiencia de 360 °

Asimismo, resulta esencial contar con una solución responsable con el medio ambiente y preparada para el futuro; no es posible pasar por alto la importancia del respeto por el medio ambiente ante la evolución de las necesidades tecnológicas.

Vertiv CoolLoop Trim Cooler ha sido diseñado para adaptarse a las diferentes necesidades de temperatura del agua del centro de datos y puede alcanzar temperaturas de salida del agua de 20 °C (68 °F) a 40 °C (104 °F). Las temperaturas más altas del agua les permiten a los propietarios del centro de datos alcanzar una mayor eficiencia y reducir el consumo energético en general.

Para una carga de TI enfriada por aire de 10 MW con una capacidad operativa del 80 % con temperaturas del agua de 20 °C (68 °F), podemos alcanzar una pPUE de 1,15 con plantas de enfriamiento estándar. Al operar el mismo centro de datos con agua a una temperatura más alta de 35 °C (95 °F) con Vertiv CoolLoop Trim Cooler, los operadores del centro de datos pueden alcanzar una pPUE estimada más alta de 1,087 y un aumento de la eficiencia de casi el 70 %.

Tradicionalmente, la eficiencia de las plantas de enfriamiento se debe en gran medida al free-cooling, el cual aprovecha la temperatura ambiente externa para enfriar el líquido y optimizar el rendimiento. Una solución visionaria debe considerar esto como un requisito fundamental. Vertiv CoolLoop Trim Cooler ofrece intercambiadores de calor de microcanales de free-cooling extendidos, los cuales ofrecen una transferencia térmica superior y optimizada para temperaturas ambiente elevadas, y consumen menos energía, lo cual reduce a su vez las emisiones de CO2e.

Además, funciona con un refrigerante con un potencial de calentamiento global (GWP) muy bajo (R1234ze, valor GWP de 7), el cual cumple con los estándares normativos globales actuales y futuros para el uso de refrigerantes, y ofrece la máxima eficiencia estacional, especialmente a una carga parcial. Este diseño visionario garantiza que el sistema de enfriamiento sea responsable con el ambiente y económicamente eficiente, incluso cuando las normativas sean cada vez más estrictas y los estándares ambientales evolucionen.

En casos donde la opción de free-cooling no es viable debido a las temperaturas elevadas del aire exterior, la tecnología impulsada por inversor utilizada en el Vertiv™ CoolLoop Trim Cooler puede manejar eficientemente los picos operativos. Esta capacidad mejora la eficiencia energética y a la vez minimiza el consumo energético y ofrece una mayor flexibilidad.

Un enfriador global para cualquier clima y ubicación.

La necesidad de una unidad que pueda operar a temperaturas de agua de la instalación de hasta 40 °C (104 °F), con temperaturas de retorno al Trim Cooler de 50 °C (122 °F), y que pueda integrarse con tecnología directa al chip o soluciones de enfriamiento líquido por inmersión son solo algunos de los muchos requisitos para los propietarios de centros de datos.

Estos también necesitan una solución capaz de funcionar de manera eficiente en una amplia variedad de temperaturas del aire exterior. Desde Estocolmo hasta Phoenix, Dubái y Tokio, el Vertiv™ CoolLoop Trim Cooler ha sido diseñado para ser compatible con cualquier clima del mundo gracias a su rango de temperatura operativa global ampliado de -20 °C a más de 55 °C (-4 °F a 131 °F). Por otro lado, las limitaciones de espacio son un desafío común en todo el mundo. Los propietarios y los operadores pueden realizar una planificación estratégica para evitar las limitaciones de espacio al tomar en consideración las posibles fluctuaciones en las temperaturas del agua actuales y futuras, y elegir un diseño de infraestructura que pueda adaptarse a las cambiantes necesidades de enfriamiento. Vertiv CoolLoop Trim Cooler puede funcionar de manera eficiente a temperaturas del aire externo extremadamente altas sin necesidad de agua o sistemas de tratamiento de agua que requerirían equipos adicionales y un mayor espacio. Esto reduce la necesidad de dispositivos adicionales, costos de inversión y requisitos de espacio, lo cual se traduce en ahorros considerables.

Prepárese para el futuro hoy mismo

El futuro del enfriamiento está a la vuelta de la esquina, pero con la estrategia de diseño adecuada, los propietarios de centros de datos pueden adoptarlo con confianza. Preparar los centros de datos para temperaturas del agua más elevadas, la densificación masiva y el enfriamiento de los chips de última generación por medio de la instalación de soluciones de próxima generación como Vertiv CoolLoop Trim Cooler permitirá una flexibilidad y una versatilidad perfectas, sin los dolores de cabeza de costosas inversiones en infraestructura ni constantes rediseños.

Con una solución preparada para la IA, los operadores de centros de datos pueden convertir la incertidumbre en una clara ventaja mientras imaginan su futuro, planifican las posibilidades y crean una solución de infraestructura que evolucione con su tecnología. No se limite a reaccionar a los cambios, provóquelos usted mismo.

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