Los centros de datos se han apoyado tradicionalmente en servidores refrigerados por aire como fuente de energía de computación, pero la creciente adopción de la inteligencia artificial (IA) está impulsando una tendencia hacia la refrigeración líquida. La formación en IA requiere un aumento sustancial de la capacidad de cálculo, lo que obliga a los desarrolladores de chips a aumentar la potencia de diseño térmico (TDP), es decir, la cantidad máxima de calor generada por un procesador.
A medida que los chips se calientan, la refrigeración por aire acaba resultando inadecuada, por lo que la refrigeración líquida se convierte en la única opción para los servidores de IA. La refrigeración líquida no es nueva; se ha utilizado en Computación de Alto Rendimiento (HPC) durante muchos años. Sin embargo, el cambio a la refrigeración líquida en los entornos de centros de datos tradicionales supondrá un replanteamiento por parte de los operadores a la hora de adaptarse a la demanda de IA.
Recibo muchas preguntas sobre la expansión del uso de la refrigeración líquida en los centros de datos. A continuación, encontrarás las preguntas más frecuentes y mis respuestas.
A medida que se acelera la adopción de la IA, ¿hasta qué punto es urgente la necesidad de servidores con refrigeración líquida?
El interés cada vez mayor de las empresas por implementar IA está acelerando la demanda de servidores con refrigeración líquida. Los líquidos disipan el calor mejor que el aire, por lo que muchos de los nuevos chips que se utilizan para las soluciones de IA no pueden refrigerarse con aire. Por ello, los operadores de centros de datos deben crear rápidamente la infraestructura necesaria para admitir servidores refrigerados por líquido. Aunque hace años que se habla de la refrigeración líquida como una opción, la IA la está convirtiendo en una necesidad.
¿Qué formas de refrigeración líquida se utilizan?
La estructura más popular hoy en día consiste en acoplar una placa fría a un componente, como un procesador o una unidad de memoria. El agua que se envía a la placa absorbe el calor y lo transfiere a través de un circuito del Sistema de Refrigeración de Tecnología (TCS) y, a su vez, a una unidad de distribución de refrigerante (CDU) con un intercambiador de calor que dispersa el calor. Aunque lo más habitual es un fluido a base de agua, esta estructura también puede utilizar un líquido técnico que hierve dentro de la placa fría y luego se condensa en la CDU. Las placas frías eliminan la mayor parte del calor del servidor a través de un líquido, pero sigue siendo necesaria la refrigeración por aire.
Otro método es la refrigeración por inmersión directa, que consiste en colocar un servidor en un chasis o tanque lleno de líquido dieléctrico para enfriar todo el servidor. El líquido dieléctrico, normalmente un aceite sintético, elimina todo el calor. Aunque este método no es actualmente tan popular como la placa fría, aporta algunas ventajas al no requerir flujo de aire a través del servidor y una gran estabilidad térmica en todo el servidor.
¿Cómo pueden los centros de datos actuales adaptarse al despliegue de servidores de IA de alta densidad con refrigeración líquida?
Es preferible conectar una CDU a un circuito de agua existente en las instalaciones, lo que permite que el calor del circuito TCS vaya directamente al sistema de refrigeración de las instalaciones. Si no se dispone de conexión al sistema de agua de la instalación, el operador del centro de datos puede instalar una CDU que expulse el líquido al aire. Con la construcción de nuevos centros de datos, los operadores pueden diseñar sus sistemas de agua para que admitan la refrigeración líquida de la mejor manera posible.
¿Qué es una CDU y cuál es su función?
La CDU, o unidad de distribución de refrigerante, controla la temperatura, la composición química y el flujo de líquido hacia el servidor que se está refrigerando. Las CDU realizan una función muy parecida a la de un transformador que regula la tensión. En este caso, la CDU utiliza un intercambiador de calor y bombas para regular el caudal y la temperatura del líquido que se suministra al equipo para su refrigeración. También aísla el bucle TCS de los sistemas de las instalaciones mediante el intercambiador de calor integrado, que es de líquido a líquido o de líquido a aire.
Al construir un nuevo centro de datos, ¿cómo deben planificar los operadores la combinación de servidores refrigerados por aire frente a los refrigerados por líquido?
Es importante entender que los centros de datos no van a estar refrigerados al 100% por líquido, aunque la refrigeración líquida se está convirtiendo en una necesidad para los entornos de alta densidad. El reto para los diseñadores es dotar de flexibilidad a sus plantas de refrigeración. A medida que se introduzcan equipos de refrigeración que permitan alternar entre la refrigeración por aire y la refrigeración líquida, esto será más fácil. La posibilidad de cambiar no sólo aportará la tan necesaria flexibilidad, sino que también impulsará la eficiencia que respalda las estrategias de sostenibilidad de los centros de datos.
¿Es posible tener servidores 100% libres de refrigeración líquida?
Sí, pero depende de los requisitos del servidor y del clima de la ubicación del centro de datos. La refrigeración libre utiliza aire exterior para reducir la temperatura del fluido utilizado para la refrigeración líquida. El uso de aire exterior es un método de refrigeración más económico y adecuado para ubicaciones con temperaturas más bajas. Sin embargo, el agua utilizada para refrigerar los chips no tiene por qué estar fría. Las temperaturas superiores a 30 °C son aceptables, dependiendo del procesador que se utilice. Esto significa que es posible utilizar refrigeración libre incluso con temperaturas cálidas, lo que ayuda a controlar los costes de refrigeración del centro de datos y a mejorar la sostenibilidad general.
Recursos sobre refrigeración líquida y centros de datos preparados para la IA
Adaptarse a las crecientes necesidades generadas por la IA seguirá siendo un reto. Afortunadamente, soluciones como la refrigeración líquida pueden desempeñar un papel importante en la adaptación a las demandas informáticas de mayor densidad. Descubre más información sobre la refrigeración líquida para centros de datos y la transición a centros de datos preparados para la IA.
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