Les centres de données connaissent une augmentation de la chaleur. . Les charges de travail à haute performance et d'intelligence artificielle demandent un niveau de densité de calcul que nous n'avions jamais vu auparavant.. Les exigences énergétiques imposées par les processeurs de serveur modernes ont plus que triplé en une décennie., De plus, les accélérateurs ont progressé de manière significative dans l'analyse de données et l'IA, mais ils contribuent également à l'enveloppe énergétique de manière telle que le centre de données ne peut tout simplement pas suivre. . Il est temps de retourner à la planche à dessin, pour créer, une nouvelle. conception.

Le refroidissement par air atteint ses limites

Les centres de données sont confrontés à des défis croissants dus à la chaleur générée par des composants à forte consommation d'énergie, tels que les processeurs et les GPU. Ces températures élevées peuvent être néfastes pour les performances globales d'un système. Les systèmes peuvent devoir réduire leurs vitesses d'horloge pour maintenir la disponibilité ou d'énormes investissements doivent être réalisés pour étendre le système de refroidissement par air.

De plus, outre les composants gourmands en énergie, les systèmes modernes à haute performance ont également augmenté la densité des racks serveurs, provoquant un autre problème de chaleur. Les serveurs à haute densité peuvent accueillir jusqu'à huit processeurs dans un seul serveur 2U, ou 8 GPU et 2 processeurs dans un seul serveur 2U. Maintenant. lorsque ces serveurs sont empilés les uns sur les autres,, nous avons exacerbé le problème de la dissipation de la chaleur, Cela peut également imposer des restrictions sur la quantité d'énergie pouvant être fournie à un processeur sans atteindre une barrière thermique,vous empêchant d'utiliser des performances de premier ordre,surtout lorsque vous avez également besoin d'un grand nombre de disques qui peuvent entraver la circulation de l'air..

Un choix alternatif pour maximiser l'utilisation des serveurs haute performance consiste à utiliser une solution de refroidissement liquide directe au processeur, complexe et coûteuse, mais capable de dissiper la chaleur de manière plus efficace que le refroidissement par air. Cependant, le refroidissement liquide direct au processeur n'atteint toujours pas l'efficacité possible avec le refroidissement par immersion et il évacue souvent la chaleur dans le centre de données.

De nos jours, nous constatons couramment une densité de puissance moyenne dans un centre de données approchant 20 kW/rack, mais les applications HPC vont bien au-delà de cela, nécessitant une solution pour gérer 30 kW/rack,voire plus, et qui ne dépend pas uniquement de la climatisation d'une installation. C'est là qu'intervient le refroidissement par immersion. Pour transférer rapidement la chaleur, le refroidissement par immersion utilise un fluide diélectrique qui est un excellent conducteur de chaleur et a une capacité de transport de chaleur supérieure à celle de l'air. Le contact direct entre le fluide et les processeurs (parfois aussi les dissipateurs de chaleur) permet un transfert de chaleur plus rapide des composants chauds par rapport à l'utilisation d'un dissipateur de chaleur et d'un flux d'air pour éloigner la chaleur (Grâce à ces solutions de refroidissement par immersion) il est possible d'avoir un système autonome capable de gérer. jusqu'à 100 kW/rack, une densité presque inouïe jusqu'à présent.

Refroidissement par immersion

Le refroidissement liquide est utilisé dans les applications de centre de données depuis plus de 30 ans. Parmi les deux méthodes de refroidissement par immersion les plus courantes, le refroidissement par immersion en phase unique est le plus simple et le plus rapide pour mettre en service les centres de données. Dans ce cas, les serveurs sont placés verticalement dans un réservoir contenant un fluide synthétique respectueux de l'environnement, également appelé fluide caloporteur, qui est un excellent conducteur de chaleur mais pas d'électricité. À partir de là,le processus de refroidissement commence avec une boucle de circulation qui utilise une unité de distribution de fluide caloporteur (CDU) pour pomper le fluide caloporteur frais ou légèrement chaud dans le bain du réservoir. À mesure que les composants se réchauffent, le contact direct avec le fluide transfère la chaleur des composants vers le fluide. Ce fluide caloporteur chaud est ensuite acheminé vers l'UDF où une pompe et un échangeur de chaleur éliminent la chaleur à l'aide d'une tour de refroidissement, d'un refroidisseur sec ou d'un groupe frigorifique, puis la renvoient dans le réservoir. Dans l'ensemble, le processus maintient une disponibilité et une efficacité élevées grâce à des collaborations avec les leaders du refroidissement par immersion.