Las cargas de trabajo de IA, las implementaciones en la nube y los requisitos de coubicación están generando una demanda sin precedentes de energía y refrigeración en los centros de datos. Como resultado, los centros de datos están alcanzando nuevos niveles de complejidad que requieren enfoques integrales, precisos y rigurosamente diseñados para la gestión de energía y refrigeración.
Las soluciones de refrigeración líquida ofrecen un nivel de disipación de calor que la refrigeración por aire tradicional no puede igualar. En comparación con el aire, el agua tiene una conductividad térmica más de 23 veces superior y puede almacenar 3000 veces más calor por unidad de volumen , lo que la hace ideal para la refrigeración de alta densidad. Los analistas del sector proyectan que el mercado de la refrigeración líquida se multiplicará por siete, pasando de unos 2800 millones de dólares actuales a más de 21 000 millones de dólares en 2032.
La importancia del diseño de centros de datos con refrigeración líquida
A medida que la refrigeración líquida se consolida como la norma en instalaciones de alta densidad, incorporar un diseño de centro de datos con refrigeración líquida resulta fundamental. Los diseños de referencia ayudan a los operadores a tomar decisiones informadas y evitar errores costosos, especialmente considerando que las fallas de refrigeración representan el 13 % de las interrupciones en los centros de datos , según datos recientes del Uptime Institute. Dado que el 70 % de las interrupciones cuestan más de $100,000 y una cuarta parte supera el millón de dólares, es crucial implementar correctamente la refrigeración líquida desde el principio.
¿Cuál es el papel de los diseños de referencia en la refrigeración líquida?
Un diseño de referencia es como una receta: enumera los componentes y explica cómo encajan entre sí. Los diseños de centros de datos con refrigeración líquida proporcionan planos prediseñados y validados, con todo el hardware, las tuberías, los colectores y los accesorios necesarios. A diferencia de una lista de materiales, un diseño de referencia ofrece orientación sobre cómo encajan todas las piezas complejas.
¿Por qué son fundamentales los diseños de referencia para la refrigeración líquida?
Con la refrigeración por aire, la capacidad adicional suele añadirse gradualmente a medida que aumenta la escala del hardware, lo que da lugar a un enfoque fragmentado. Esto no funciona con la refrigeración líquida. Para empezar, muchos servidores de IA no tienen ventiladores, lo que traslada gran parte de la carga térmica al sistema de refrigeración líquida del centro de datos. Además, los entornos de alta densidad requieren una planificación integral de todos los componentes, incluida la infraestructura de refrigeración.
Los diseños de referencia tienen en cuenta las necesidades actuales y futuras, considerando el aumento de la demanda de GPU y el creciente flujo de calor y densidad de racks. También abordan los caudales de Delta T (ΔT), la filtración, la facilidad de mantenimiento de los equipos y la ubicación física de la unidad de distribución de refrigerante (CDU) .
¿Cómo aceleran los diseños de referencia de refrigeración líquida el tiempo de comercialización?
El diseño de infraestructuras de IA suele ser lento y costoso debido a los largos ciclos de prueba de rendimiento y compatibilidad, los desafíos de integración y la validación de seguridad y cumplimiento normativo. Los diseños de referencia aceleran la implementación con soluciones de hardware y software precertificadas, configuraciones de referencia que ofrecen un rendimiento predecible y mejores prácticas documentadas.
Por ello, los diseños de referencia de refrigeración líquida ofrecen varias ventajas estratégicas:
- Entrega de servicios de IA más rápida y retorno de la inversión más veloz.
- Mayor previsibilidad para la planificación de la capacidad.
- Mayor productividad de TI y reducción de los costos operativos.
- Ventaja competitiva mediante ciclos de innovación acelerados.
- Reducción del riesgo y preparación de fábricas de IA para el futuro
¿Por qué trabajar con un proveedor que entiende la infraestructura de los centros de datos?
Dado que la refrigeración es fundamental para la planificación de la infraestructura, el proveedor de refrigeración líquida desempeña un papel crucial. La refrigeración líquida es un sistema, no un producto específico , por lo que es esencial elegir un proveedor que comprenda la infraestructura de los centros de datos. Trabajar con un proveedor experimentado garantiza el acceso a diseños completamente probados y a un socio capaz de integrarlos en los ámbitos de la refrigeración, la mecánica y las TI. Esto agiliza la adquisición, la puesta en marcha y el despliegue.
Schneider Electric, con el apoyo de Motivair by Schneider Electric, ofrece diseños de referencia de alimentación y refrigeración desarrollados en colaboración con NVIDIA . Estos diseños son planos validados y listos para usar, diseñados para garantizar la repetibilidad y la escalabilidad, y aprovechan la amplia biblioteca de plantillas independientes del fabricante de Schneider.
Soluciones como el intercambiador de calor para puertas traseras ChilledDoor® de Motivair , que forma parte de la cartera de refrigeración líquida de Schneider Electric, pueden eliminar decenas de kilovatios por rack al tiempo que reutilizan los sistemas de agua fría existentes, y pueden incluirse como opciones en diseños de referencia para implementaciones de IA en instalaciones existentes.
Un proveedor con experiencia demostrada en diseño de referencia también ayuda a evitar problemas comunes de implementación:
- Valores incorrectos del coeficiente de flujo (Cv) : válvulas de tamaño insuficiente que restringen el flujo de refrigerante y provocan una refrigeración deficiente de las GPU.
- Curvas de bombeo incompatibles : bombas que no pueden impulsar el refrigerante a través de las placas frías restrictivas de la GPU, lo que provoca sobrecalentamiento.
- Diferencia de temperatura (ΔT ) incorrecta en el circuito: diferencias de temperatura incorrectas entre el agua de suministro y la de retorno, lo que reduce la eficiencia y la estabilidad de la refrigeración.
- Fallos en la lógica de control : reglas de automatización faltantes o defectuosas que impiden que el sistema de refrigeración responda rápidamente a los cambios de carga de la GPU.
Mejores prácticas para la arquitectura de refrigeración líquida
El hardware de IA evoluciona cada 12 a 18 meses. Sin una envolvente térmica completamente diseñada, la infraestructura del centro de datos corre el riesgo de quedar obsoleta incluso antes de su puesta en marcha. Un proveedor experimentado puede diseñar sistemas que soporten múltiples ciclos de actualización de GPU y coordinar la comunicación entre los fabricantes de equipos originales (OEM) y los ingenieros de las instalaciones. El proveedor adecuado posee un conocimiento profundo del comportamiento térmico y transitorio a nivel de silicio, que tiene en cuenta el flujo de calor de última generación, las variaciones de la temperatura de entrada, los cambios en la geometría de la placa fría, la evolución de la clase de líquido y el comportamiento de las cargas transitorias.
A medida que los centros de datos de IA evolucionan, la densidad aumenta y las cargas de trabajo se intensifican, la estrategia de refrigeración debe evolucionar. Los proveedores que comprenden toda la infraestructura del centro de datos, incluidos los componentes de alimentación y refrigeración, pueden ayudar a que estos ofrezcan un rendimiento constante y fiable año tras año.
Para obtener más información sobre la arquitectura del sistema, la refrigeración líquida y las consideraciones de implementación, descargue nuestro documento técnico sobre refrigeración líquida , que ofrece una visión general de seis arquitecturas comunes de refrigeración líquida. Además, asegúrese de acceder a nuestros diseños de referencia más recientes , RD110 y RD111, en nuestra biblioteca de diseños de referencia . Los diseños de referencia más recientes de Schneider Electric (RD110 y RD111), desarrollados en colaboración con NVIDIA, están diseñados para sistemas Grace Blackwell GB300 NVL72 y admiten hasta 142 kW por rack.
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