Datacenter går in i vätskekylningseran

 

För närvarande är 46 % av elen som används av typiska datacenter allokerad för luftkylning.

 

Dell och Supermicro har sagt att genom att använda flytande kylning direkt på GPU:er i racket kan de minska datacentrets energiförbrukning med en tredjedel. Rackleverantörer har berättat för EE Times att genom att ersätta de dominerande luftkylningslösningarna i dagens datacenter, kommer flytande kylning att göra det möjligt för operatörer att fokusera mer på datoranvändning snarare än luftkonditionering.

 

 

Artificiell intelligens driver denna efterfrågan. När nybyggda hyperskala datacenter runt om i världen börjar stressa elnätet, följer utsikterna till högre energieffektivitet efter.

 

Dell och Supermicro är nyckelleverantörer av avancerade vätskekylda rack för datacenter och har ökat produktionen för att möta förväntade ökningar i efterfrågan. Supermicro rapporterar att det kan leverera över 1,000 ställ globalt varje månad.

 

Supermicros vicepresident för teknologi och AI, Vik Malyala, sa till EE Times, "Vi kan förutse den teknik som våra partners kommer att lansera, oavsett om det är Intel, AMD eller Nvidia, såväl som nätverksföretag som Broadcom och Intel. Vi samarbetar med dem och granska sedan deras färdplaner."

 

GPU-tillverkare som Nvidia har skapat referensdesigner för kalla plattor och kylflänsar, som Dell och Supermicro har nära anammat.

 

Dells ingenjörsexpert Tim Shedd sa till EE Times: "Vi vill se till att alla produkter vi designar stöds och backas upp av chiptillverkare. Vi har lagt till egenutvecklade funktioner som samlats under åren i branschen, såsom proprietär läcksökningsteknik för att skydda kunderna och servrar."

 

Supermicro hävdar att deras kyllösningar inkluderar proprietär information om kylplattor. Malyala tillade att datacenteroperatörer har varit ovilliga att överge sitt beroende av luftkylning, men han förväntar sig att denna situation kommer att förändras.

 

"När datacenterinstallationer skalas upp vet vi att effektivitet kommer att bli en kritisk faktor", sa Malyala. "Strömförbrukning är en mardröm."

 

Dell uppskattar att 46 % av strömmen som används av ett typiskt datacenter är för luftkylning. Shedd sa: "Genom att använda flytande kylning kan vi minska energiförbrukningen till 10% eller lägre utan att behöva installera kalla plattor på allt, utan snarare använda smarta blandade teknologier: bara luft- och vätskekylning." Han tillade att nyckeln till att minska energiförbrukningen är att minimera antalet luftkompressorer i datacentret.

 

Idag använder de flesta datacenter luft som blåses från anläggningens omkrets mot servrarna, med fläktar på servrarna som ger ytterligare kylning.

 

"Jag behöver relativt kallt vatten, vanligtvis runt 45 grader F, för att kyla luften tillräckligt," sa Shedd. "Detta betyder att jag behöver kompressorer och kylning för att kyla vattnet under större delen av året. Med vätskekylning, för delar av datacentret som använder kalla plattor och vätskekylning, kan jag vanligtvis kyla med vatten vid 90 grader F eller till och med 100 grader F . Nu, under de flesta klimatförhållanden, behöver jag nästan inte kompressorer, vilket resulterar i betydande energibesparingar."

 

Marknadsundersökningsföretaget Dell'Oro rapporterade i juli att vätskekylning håller på att övergå från en nischmarknad till mainstream-verksamhet, vars värde förväntas uppgå till 15 miljarder dollar år 2030 på grund av ökad efterfrågan på termisk hantering.

 

 

I vätskekylsystemsförsändelser förväntas öka med 20 %

 

Malyala indikerade att Supermicro förväntar sig en leveranstillväxt på minst 20 % i år för system som stöder AI-infrastruktur, inklusive vätskekylning. Han noterade, "Vi undersöker många datacenter och inser att många av dem arbetar med extremt låg effektivitet eftersom de som bygger infrastrukturen inte är de som betalar för kylning."

Shedd påpekade att efterfrågan drivs av framsteg inom 1,000-watt GPU:er och AI-behov som kanske inte är uppenbara. "Vi måste föra in AI till data snarare än att föra data till processorkraften. Jag vill inte nödvändigtvis skicka data till molnet på grund av säkerhetsproblem. Regeringar vill inte skicka sin data - särskilt känslig, behandlad, och värdefull data-out Det är inte ett datacenter med 10,{5}} GPU:er som är ett rack.

 

Dell har identifierat användningsfall för vätskekylning i nya områden. "Vi har tidigare främst fokuserat på högpresterande datorer och specifika kommersiella vertikaler som bank och andra områden som kräver intensiv datoranvändning," förklarade Shedd. "Nu ser vi användningsfall som förfinar ett rack i en fabrik där de vill samla in data från produktionslinjen i realtid, bearbeta data och fatta beslut. Detta kan kräva användning av vätskekylning i det racket."

 

Malyala noterade att kantsäkerhet är en allt viktigare verksamhet för vätskekylda rackleverantörer. "Vi pratar om varje telefon vi har", sa han. "Hur säkrar vi dem effektivt på tidigare centrala platser? Hotdetektion och skydd i realtid sker - det rör sig mot kanten."

 

 

IIStänga av luftkonditioneringen

 

Genom att konvertera datacenter och till och med rack till vätskekylning borde operatörerna kunna "stänga av luftkonditioneringen eller åtminstone köra den mer effektivt", sa Malyala. "Du pratar om 40 % energibesparingar. Det betyder i princip att du kan placera 40 % mer infrastruktur på samma plats."

 

Dell ser också energibesparingarna från vätskekylning som ett sätt att sälja fler rack till kunder och förbättra datacentrets bearbetningstäthet.

 

Effekterna av energibesparingar kan utökas ytterligare. Singapores leverantör Sustainable Metal Cloud uppgav i augusti att dess nedsänkningsteknik har installationskostnader 28 % lägre än flytande lösningar, med potentiella energibesparingar på upp till 50 %.

 

Att installera vätskekylning i befintliga datacenter kräver betydande modifieringar av anläggningarna, vilket är något som kunder tycker är skrämmande. "För kunderna måste vi möta deras behov baserat på deras verkliga situationer," sa Shedd. "Vissa kunder kan för närvarande inte använda vätskekylning. Att installera alla rör och VVS är bara för besvärligt. Så vi arbetar med dem för att kontinuerligt förbättra serverfläktens effektivitet. Vi strävar efter att göra det möjligt för kunder att arbeta vid högre temperaturer så att de kan minska beroendet av kompressorer. "

 

Dell förväntar sig ytterligare innovationer inom vätskekylning. Framtida termiska processordensiteter kommer att överstiga en gasbrännare. Chief Operating Officer Jeff Clarke nämnde i en LinkedIn-blogg i september att Dell håller på att omkonstruera kallplattor för att hantera de mest utmanande processorfunktionerna utan att kompromissa med datacentrets energieffektivitet. Han sa: "Vi bygger nya integrerade rack för framtiden, så varje rack kan hantera över 400 kW kraft och kylning."