Este artículo fue publicado originalmente en el blog global de Schneider Electric por Amir Ibraheem.
Las cargas de trabajo de inteligencia artificial, las implementaciones en la nube y los requisitos de colocación están impulsando 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 de extremo a extremo, de precisión y que requieren ser diseñados estrechamente alineados con la optimización de energía y la refrigeración.
Las soluciones de refrigeración líquida proporcionan un nivel de disipación de calor que la refrigeración por aire tradicional no puede ofrecer. En comparación con el aire, el agua tiene una conductividad térmica más de 23 veces mayor y puede almacenar 3,000 veces más calor por unidad de volumen, lo que la hace ideal para la refrigeración de alta densidad.
Los analistas de la industria proyectan que el mercado de refrigeración líquida crecerá siete veces, de aproximadamente $2.8 mil millones hoy, a más de $21 mil millones de dólares estadounidenses para 2032.
La importancia del diseño de centros de datos con refrigeración líquida
A medida que la refrigeración líquida se convierte en el estándar para instalaciones de alta densidad, incorporar un diseño de centro de datos con refrigeración líquida es esencial.
Los diseños de referencia ayudan a los operadores a tomar decisiones informadas y evitar errores costosos, especialmente porque las fallas de refrigeración representan el 13% de las interrupciones de los centros de datos, según los datos recientes del Uptime Institute.
Con el 70% de las interrupciones costando más de $100,000 y una cuarta parte superando el millón de dólares, las apuestas para hacer bien la refrigeración líquida desde el principio son extremadamente altas.
Papel de los diseños de referencia en la refrigeración líquida
Un diseño de referencia es como una receta que enumera los componentes y explica cómo encajan entre sí. Los diseños de centros de datos con refrigeración líquida proporcionan planos validados y preingeniados completos con todo el hardware, tuberías, colectores y accesorios necesarios.
A diferencia de una lista de materiales, una referencia proporciona orientación sobre cómo todas las partes intrincadas encajan entre sí.
¿Por qué son críticos los diseños de referencia para la refrigeración líquida?
Con la refrigeración por aire, la capacidad adicional a menudo se agrega de manera incremental a medida que el hardware escala, lo que resulta en un enfoque aislado. Esto no funciona con la refrigeración líquida.
Por un lado, muchos servidores de IA no tienen ventiladores, lo que traslada más de la carga térmica al sistema de refrigeración líquida de la instalación. Más allá de eso, los entornos de alta densidad requieren una planificación holística para todos los componentes, incluida la infraestructura de refrigeración.
Los diseños de referencia tienen en cuenta las necesidades actuales y futuras, considerando el crecimiento en la demanda de GPU y el aumento del flujo de calor y la densidad de los racks. También abordan las tasas de flujo Delta T (ΔT), la filtración, la capacidad de servicio del equipo y la ubicación física de la unidad de distribución de refrigerante (CDU).
¿Cómo los diseños de referencia de refrigeración líquida aceleran el tiempo de comercialización?
Los diseños de infraestructura de IA han sido típicamente lentos y costosos debido a los largos ciclos de prueba de rendimiento y compatibilidad, los desafíos de integración y la validación de seguridad y cumplimiento.
Los diseños de referencia aceleran la implementación con soluciones de hardware y software precertificadas, configuraciones comparadas que ofrecen un rendimiento predecible y mejores prácticas documentadas.
Como tal, los diseños de referencia de refrigeración líquida ofrecen varios beneficios estratégicos:
- Entrega más rápida de servicios de IA y ROI más rápido.
- Mayor previsibilidad para la planificación de capacidad.
- Mayor productividad de TI y reducción de costos operativos.
- Ventaja competitiva a través de ciclos de innovación acelerados.
- Riesgo reducido junto con la preparación para el futuro de las fábricas de IA.
Trabajando con un socio que lidera la innovación en centros de datos
Con la refrigeración siendo integral para la planificación de infraestructura, el proveedor de refrigeración líquida desempeña un papel crítico. La refrigeración líquida es un sistema, no un SKU, por lo que es crucial elegir un proveedor que comprenda la infraestructura de centros de datos.
Trabajar con un proveedor experimentado garantiza el acceso a diseños completamente probados y un socio capaz de alinearlos en los dominios de refrigeración, mecánica y TI. Esto acelera la adquisición, puesta en marcha y despliegue.
En Schneider Electric, respaldados por Motivair by Schneider Electric, brindamos diseños de referencia de energía y refrigeración co-desarrollados con NVIDIA.
Los diseños son planos validados llave en mano pensados para repetibilidad y escalabilidad, y aprovechan la extensa biblioteca de plantillas independientes de proveedores de Schneider.
Soluciones como ChilledDoor de Motivair®, intercambiador de calor de puerta trasera, parte del portafolio de refrigeración líquida de Schneider Electric, pueden eliminar decenas de kilovatios por rack mientras reutilizan los sistemas de agua enfriada existentes, y pueden incluirse como opciones en diseños de referencia para despliegues de IA en instalaciones existentes.
Un socio con experiencia comprobada en diseño de referencia también ayuda a evitar problemas comunes de despliegue:
- Valores incorrectos de Coeficiente de Flujo (Cv) – válvulas subdimensionadas que estrangulan el flujo de refrigerante y privan a las GPU de refrigeración.
- Curvas de bomba no coincidentes – bombas que no pueden impulsar el refrigerante a través de placas frías restrictivas de GPU, lo que lleva al sobrecalentamiento.
- ΔT de bucle inadecuado – diferencias de temperatura incorrectas entre el agua de suministro y retorno, reduciendo la eficiencia y estabilidad de la refrigeración.
- Brechas en la lógica de controles – reglas de automatización faltantes o defectuosas que impiden que el sistema de refrigeración responda rápidamente a los cambios de carga de GPU.
Mejores prácticas para arquitecturas 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 obsolescencia antes de ser siquiera puesta en marcha. Un proveedor experimentado puede diseñar sistemas que sobrevivan múltiples ciclos de actualización de GPU y coordinar entre OEM e ingenieros de instalaciones.
El proveedor adecuado tiene conocimientos reales a nivel de silicio sobre el comportamiento térmico y transitorio que tienen en cuenta el flujo de calor de próxima generación, cambios de temperatura de entrada, cambios de geometría de placas frías, evolución de clase de líquido y comportamientos de carga transitoria.
A medida que los centros de datos de IA evolucionan, las densidades aumentan y las cargas de trabajo se intensifican, la estrategia de refrigeración debe evolucionar. Los socios que comprenden toda la infraestructura del centro de datos, incluidos los componentes de energía y refrigeración, pueden ayudar a los centros de datos a ofrecer un rendimiento repetible y confiable año tras año.
Obtenga más información sobre la arquitectura de sistemas, refrigeración líquida y consideraciones de despliegue descargando nuestro documento técnico sobre refrigeración líquida, que ofrece una descripción general de seis arquitecturas comunes de refrigeración líquida.
Además, asegúrese de acceder a nuestros últimos diseños de referencia 110 y 111, en nuestra biblioteca de diseños de referencia.
Los últimos diseños de referencia de Schneider Electric (RD110 y RD111), co-desarrollados con NVIDIA, están diseñados para sistemas Grace Blackwell GB300 NVL72, soportando hasta 142 kW por rack.
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