Datacenters betreden het tijdperk van vloeistofkoeling

 

Momenteel wordt 46% van de elektriciteit die door typische datacenters wordt gebruikt, toegewezen aan luchtkoeling.

 

Dell en Supermicro hebben verklaard dat ze door vloeistofkoeling rechtstreeks op GPU's in het rack te gebruiken, het stroomverbruik van het datacenter met een derde kunnen verminderen. Rackleveranciers hebben tegen EE Times gezegd dat vloeistofkoeling, door de overheersende luchtkoelingsoplossingen van de hedendaagse datacenters te vervangen, operators in staat zal stellen zich meer op computers te concentreren in plaats van op airconditioning.

 

 

Kunstmatige intelligentie stimuleert deze vraag. Nu nieuw gebouwde hyperscale datacenters over de hele wereld het elektriciteitsnet onder druk beginnen te zetten, volgt het vooruitzicht van een hogere energie-efficiëntie.

 

Dell en Supermicro zijn belangrijke leveranciers van hoogwaardige vloeistofgekoelde racks voor datacenters en hebben de productie opgevoerd om aan de verwachte stijgende vraag te voldoen. Supermicro meldt dat het elke maand wereldwijd meer dan 1,000 racks kan leveren.

 

Supermicro's Vice President of Technology and AI, Vik Malyala, vertelde EE Times: "We kunnen anticiperen op de technologieën die onze partners zullen lanceren, of het nu Intel, AMD of Nvidia is, maar ook netwerkbedrijven als Broadcom en Intel. We werken met hen samen en en vervolgens hun routekaarten herzien."

 

GPU-fabrikanten zoals Nvidia hebben referentieontwerpen gemaakt voor koude platen en koellichamen, die Dell en Supermicro op de voet volgen.

 

Dell-engineeringexpert Tim Shedd zei tegen EE Times: "We willen ervoor zorgen dat alle producten die we ontwerpen worden ondersteund en ondersteund door chipfabrikanten. We hebben eigen functies toegevoegd die door de jaren heen in de branche zijn verzameld, zoals eigen lekdetectietechnologie om klanten te beschermen en servers."

 

Supermicro beweert dat zijn koeloplossingen bedrijfseigen informatie over koude plaatontwerpen bevatten. Malyala voegde eraan toe dat exploitanten van datacenters terughoudend zijn geweest om hun afhankelijkheid van luchtkoeling op te geven, maar hij verwacht dat deze situatie zal veranderen.

 

"Naarmate de implementatie van datacenters toeneemt, weten we dat efficiëntie een cruciale factor zal worden", aldus Malyala. "Het stroomverbruik is een nachtmerrie."

 

Dell schat dat 46% van het stroomverbruik door een typisch datacenter voor luchtkoeling is. Shedd verklaarde: "Door vloeistofkoeling in te zetten, kunnen we het energieverbruik terugbrengen tot 10% of minder zonder overal koude platen op te hoeven installeren, maar door gebruik te maken van slimme gemengde technologieën: alleen lucht- en vloeistofkoeling." Hij voegde eraan toe dat de sleutel tot het verminderen van het energieverbruik het minimaliseren van het aantal luchtcompressoren in het datacenter is.

 

Tegenwoordig gebruiken de meeste datacenters lucht die vanuit de omgeving van de faciliteit naar de servers wordt geblazen, waarbij ventilatoren op de servers voor extra koeling zorgen.

 

"Ik heb relatief koud water nodig, meestal rond de 45 graden F, om de lucht voldoende te koelen," zei Shedd. "Dit betekent dat ik compressoren en koeling nodig heb om het water het grootste deel van het jaar te koelen. Met vloeistofkoeling kan ik voor delen van het datacenter die koude platen en vloeistofkoeling gebruiken doorgaans koelen met water van 90 graden F of zelfs 100 graden F Nu heb ik onder de meeste klimaatomstandigheden bijna geen compressoren nodig, wat een aanzienlijke energiebesparing oplevert."

 

Marktonderzoeksbureau Dell'Oro meldde in juli dat vloeistofkoeling aan het overgaan is van een nichemarkt naar een reguliere markt, waarvan de waarde naar verwachting tegen 2030 $15 miljard zal bereiken als gevolg van de toegenomen vraag naar thermisch beheer.

 

 

I Leveringen van vloeistofkoelsystemen zullen naar verwachting met 20% groeien

 

Malyala gaf aan dat Supermicro dit jaar een groei van minstens 20% verwacht voor systemen die de AI-infrastructuur ondersteunen, inclusief vloeistofkoeling. Hij merkte op: "We onderzoeken veel datacenters en realiseren ons dat veel daarvan met extreem lage efficiëntie werken, omdat degenen die de infrastructuur bouwen niet degenen zijn die voor koeling betalen."

Shedd wees erop dat de vraag wordt aangedreven door verbeteringen op het gebied van GPU's van 1000- watt en AI-behoeften die misschien niet voor de hand liggen. “We moeten AI naar de data brengen in plaats van data naar de verwerkingskracht te brengen. Ik wil niet noodzakelijkerwijs data naar de cloud sturen vanwege veiligheidsoverwegingen. Overheden willen hun data niet versturen – vooral gevoelige, verwerkte, en waardevolle data-uitvoer. Dat is geen datacenter met 10,000 GPU's;

 

Dell heeft gebruiksscenario's voor vloeistofkoeling in nieuwe gebieden geïdentificeerd. "Voorheen concentreerden we ons vooral op high-performance computing en specifieke commerciële branches zoals het bankwezen en andere gebieden die intensief computergebruik vereisten", legt Shedd uit. "Nu zien we gebruiksscenario's verfijnen tot een rek in een fabriek waar ze in realtime gegevens van de productielijn willen verzamelen, de gegevens willen verwerken en beslissingen willen nemen. Hiervoor is mogelijk het gebruik van vloeistofkoeling in dat rek nodig."

 

Malyala merkte op dat randbeveiliging een steeds belangrijkere zaak wordt voor leveranciers van vloeistofgekoelde racks. "We hebben het over elke telefoon die we hebben", zei hij. "Hoe kunnen we ze effectief beveiligen op voormalige centrale locaties? Realtime detectie en bescherming van bedreigingen vindt plaats - het beweegt zich richting de rand."

 

 

IIDe airconditioning uitschakelen

 

Door datacenters en zelfs racks om te bouwen naar vloeistofkoeling zouden operators in staat moeten zijn “de airconditioning uit te zetten of op zijn minst efficiënter te laten werken”, aldus Malyala. "Je hebt het over een energiebesparing van 40%. Dat betekent feitelijk dat je 40% meer infrastructuur in dezelfde ruimte kunt plaatsen."

 

Dell beschouwt de energiebesparingen door vloeistofkoeling ook als een manier om meer racks aan klanten te verkopen en de verwerkingsdichtheid van datacenters te verbeteren.

 

De effecten van energiebesparing kunnen nog verder toenemen. De Singaporese leverancier Sustainable Metal Cloud verklaarde in augustus dat de installatiekosten van zijn dompelkoelingstechnologie 28% lager zijn dan die van vloeibare oplossingen, met potentiële energiebesparingen tot 50%.

 

Het installeren van vloeistofkoeling in bestaande datacenters vereist aanzienlijke aanpassingen aan de faciliteiten, iets wat klanten lastig vinden. "Voor klanten moeten we aan hun behoeften voldoen op basis van hun werkelijke situatie", aldus Shedd. "Sommige klanten kunnen momenteel geen vloeistofkoeling inzetten. Het installeren van alle leidingen en loodgieterswerk is gewoon te omslachtig. Daarom werken we met hen samen om de efficiëntie van de serverventilator voortdurend te verbeteren. We streven ernaar klanten in staat te stellen bij hogere temperaturen te werken, zodat ze de afhankelijkheid van compressoren kunnen verminderen. "

 

Dell anticipeert op verdere innovaties op het gebied van vloeistofkoeling. De toekomstige thermische dichtheid van een processor zal groter zijn dan die van een gastoorts. Chief Operating Officer Jeff Clarke zei in september in een LinkedIn-blog dat Dell bezig is met het opnieuw ontwerpen van koude platen om de meest uitdagende processorfuncties te beheren zonder de energie-efficiëntie van het datacenter in gevaar te brengen. Hij verklaarde: "We bouwen nieuwe geïntegreerde racks voor de toekomst, zodat elk rack meer dan 400 kW aan stroom en koeling kan verwerken."