La densidad de racks en los centros de datos está aumentando rápidamente para soportar cargas de trabajo de IA de alta densidad y computación de alto rendimiento (HPC). Como resultado, la arquitectura de alimentación de los centros de datos está cambiando, y la alimentación de 800 VCC (corriente continua) se está consolidando como el nuevo estándar para la alimentación de racks que soporta estas cargas de trabajo. Junto con este cambio, las implicaciones de refrigeración de la arquitectura de 800 VCC se están convirtiendo en una consideración crítica. A medida que estos cambios se afianzan, podrían generar nuevas exigencias en la gestión térmica de los centros de datos, lo que obligaría a los operadores a adaptarse a la refrigeración de racks de alta densidad.
Sin embargo, la implementación inicial de soluciones de 800 VCC no implica necesariamente un cambio drástico en la infraestructura de refrigeración. El cambio arquitectónico más significativo en materia de refrigeración ya se produjo hace algunas generaciones de GPU y con una potencia de unos cientos de kW por rack. Los centros de datos ya han implementado o planean implementar sistemas de refrigeración líquida para gestionar el aumento de temperatura. Estos sistemas están diseñados para escalar con el crecimiento de la computación de alta densidad (incluidos los racks de 800 VCC) y también pueden refrigerar la infraestructura de alimentación a medida que esta evoluciona.
Por qué 800 VCC es importante para los centros de datos
La alimentación de 800 VCC aborda el desafío de alimentar racks que alcanzan los 400 kW o más, superando con creces los límites de los diseños tradicionales de CA y 48 VCC. Como parte de una transición más amplia hacia los 800 VCC, la alimentación se suministra al rack en CC, eliminando la conversión de CA a CC del rack de TI. A corto plazo, esto se logra mediante la implementación de racks de alimentación de 800 VCC, o «sidecars», sin necesidad de realizar cambios importantes en la infraestructura existente, incluidos los sistemas de alimentación de los centros de datos hiperescalables. En términos de refrigeración, esto es similar a cómo se utilizaron inicialmente las unidades de refrigeración líquida-aire (CDU) para implementar sistemas de TI refrigerados por líquido en centros de datos refrigerados por aire.
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Cómo afectará la tecnología de 800 VCC al espacio en blanco.
La adopción temprana de 800 VCC se centrará en los racks de GPU más recientes y de mayor rendimiento, ampliando los límites de la densidad de potencia. Si bien el calor generado por estos racks puede disiparse con los sistemas de refrigeración líquida actuales, la cantidad de calor disipado en el circuito TCS aumentará a medida que aumente el número de filas. Además, la tasa de captación de calor en los circuitos de refrigeración líquida de estos racks aumentará con la cantidad de componentes refrigerados por líquido en su interior. Esto incluye las barras colectoras y las fuentes de alimentación de 50 VCC dentro del rack, que también adoptarán la refrigeración líquida para aumentar la densidad.
En las primeras implementaciones, será necesario considerar la refrigeración de los módulos de alimentación auxiliares en el espacio disponible. Las primeras implementaciones contarán con refrigeración por aire y, gracias a su alta potencia, podrán disipar más de 20 kW de calor, comparable a un rack de alta densidad refrigerado por aire. Dado que el rack de GPU adyacente probablemente tendrá una refrigeración por aire activa limitada, la mayoría de los diseños de espacios disponibles deberían ser compatibles con implementaciones de racks de 800 VCC con módulos auxiliares desde el punto de vista de la refrigeración por aire.
Cómo 800 VCC transformará la infraestructura de los centros de datos
Así como la infraestructura de refrigeración líquida a nivel de planta se diseñó para reemplazar las unidades de refrigeración líquida aire-líquido, la infraestructura de los centros de datos se ve presionada para proporcionar 800 VCC directamente y reemplazar los convertidores de potencia auxiliares. Centralizar el suministro de 800 VCC puede facilitar la escalabilidad de grandes clústeres, pero tiene implicaciones para la infraestructura de refrigeración.
Cuando la conversión de energía centralizada a 800 VCC se realiza mediante convertidores de potencia con entrada de CA de bajo voltaje, como sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) de CC o convertidores CA/CC, la energía de CA puede suministrarse a los equipos mecánicos (unidades de distribución de corriente y racks de refrigeración) desde el mismo sistema de alimentación que suministra 800 VCC a los racks de GPU. Este es el enfoque inicial más sencillo y no requeriría modificaciones en los equipos de refrigeración.
A medida que aumenta la escala de los centros de datos, se impulsa la conversión directa de media tensión (MV) a 800 VCC, ya sea mediante un transformador de estado sólido (SST) o una unidad rectificadora de transformador (TRU). Si bien este equipo puede refrigerarse por aire, como los equipos tradicionales de las salas eléctricas, la presión sobre la densidad de potencia acabará impulsando la implementación de infraestructuras de alimentación con refrigeración líquida. En algunos casos, se necesitarán unidades de distribución de corriente (CDU) localizadas o de menor tamaño para gestionar las condiciones térmicas entre los servidores y los sistemas de alimentación.
La conversión directa de MV a 800 VDC para los sistemas de alimentación de GPU tiene implicaciones en la forma en que se puede alimentar el equipo térmico y mecánico. La alimentación de entrada de CA se puede mantener si el equipo de refrigeración se alimenta desde sistemas de alimentación alternativos a los de las GPU. Esto es muy probable para enfriadores y otros equipos grandes y centralizados que, en grandes fábricas de IA, probablemente ya estén en sistemas de alimentación dedicados. Además, el equipo de red y soporte puede requerir mantener algunos sistemas de alimentación de CA en el espacio libre que podrían alimentar equipos de refrigeración más pequeños, como CDU y CRAH. Alimentar el equipo de refrigeración desde el mismo sistema de alimentación que la TI de 800 VDC se puede facilitar con un inversor dedicado, manteniendo el equipo de CA o implementando CRAH o CDU compatibles con 800 VDC como parte de una transición más amplia a 800 VDC.
Preparándonos para el futuro de 800 VCC
La transición a 800 VCC representa un avance significativo en la forma en que los centros de datos alimentan cargas de trabajo de IA de alta densidad, pero no requiere una reinvención completa de la refrigeración. En muchos sentidos, la industria ya ha sentado las bases. El cambio a arquitecturas líquidas e híbridas para IA y computación de alta densidad ha creado la flexibilidad necesaria para admitir tanto los entornos actuales impulsados por GPU como la próxima fase de soluciones de 800 VCC con sidecar. Centralizar los 800 VCC en la infraestructura de las instalaciones puede tener un mayor impacto en el diseño del sistema de refrigeración, pero al alinear las estrategias de alimentación y refrigeración desde el principio, los operadores pueden escalar de manera eficiente y aprovechar al máximo los beneficios de la IA. Obtenga más información explorando «Navegando por las arquitecturas de refrigeración líquida para centros de datos con cargas de trabajo de IA» para evaluar y seleccionar el mejor enfoque para su estrategia de refrigeración líquida en centros de datos de IA.
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