AI a chłodzenie wodne: ponad 1/3 nowych centrów danych korzysta już z cieczy

Obecnie już ponad 30% nowych centrów danych AI wykorzystuje chłodzenie cieczą, gdyż klasyczne systemy powietrzne nie nadążają za mocą przekraczającą 100 kW na pojedynczą szafę typu rack.

Rosnące zapotrzebowanie na obliczenia sztucznej inteligencji zmusza operatorów centrów danych do porzucenia tradycyjnego chłodzenia powietrzem na rzecz systemów liquid cooling. W tym roku już ponad 30% centrów danych dedykowanych AI stosuje chłodzenie cieczą, a w wybranych obiektach udział ten sięga nawet 50%. To bezprecedensowy skok, wynikający z faktu, że współczesne konfiguracje racków generują ciepło na poziomie 80–120 kW.

“W tradycyjnych centrach danych systemy chłodzenia powietrzem nie nadążają za wydajnością nowych serwerów GPU i układów ASIC” – mówi Władysław Szewczuk, Data Center Cluster Leader w Eaton Polska. “Jedyną alternatywą są technologie Direct-to-Chip i immersion cooling, które radzą sobie z gęstością cieplną przekraczającą 100 kW w jednej szafie rack”.

W 2022 roku globalny rynek chłodzenia cieczą dla centrów danych wart był 2,1 mld dolarów, a według analityków z MarketsandMarkets do 2026 roku wzrośnie on do 6,4 mld dolarów. Hyperskalowe centra danych, dostawcy usług chmurowych i operatorzy kolokacji (wynajmujący przestrzeń w swoich centrach danych innym przedsiębiorstwom) coraz częściej wdrażają zarówno bezpośrednie chłodzenie cieczą (direct liquid cooling), jak i zanurzeniowe systemy immersive cooling, aby sprostać rosnącym wymaganiom sztucznej inteligencji, ale także obniżyć wydatki związane z prądem (chłodzenie wodne eliminując wąskie gardła termiczne, zmniejsza zużycie energii o 20-30%).

Nowe centra danych Google i Microsoftu wykorzystują zanurzeniowe chłodzenie dielektrycznym płynem, osiągając przy tym do 90% efektywności usuwania ciepła. Z kolei w Europie firma Vertiv wprowadziła system Liebert XDU, który pozwala na stopniowe chłodzenie cieczą szaf rackowych o mocy od 450 kW do 1 368 kW, a dodatkowo integruje odzysk ciepła umożliwiając dogrzewanie pobliskich biur lub domów. W tym miejscu nie można nie wspomnieć także o założonej ponad 25 lat temu firmie OVHcloud, której nadrzędnym celem było obniżanie zużycia energii w swoich centach danych. Dwie dekady temu ojciec założyciela (polskiego emigranta nazwiskiem Octave Klaba) opracował autorską technologię hybrydowego chłodzenia serwerów cieczą. Dzięki temu do schłodzenia jednego serwera przez 10 godzin wystarcza zaledwie 1 szklanka wody.

Ta technologia (wiecej tutaj) pozwala OVHcloud konsekwentnie udoskonalać wykorzystywane techniki chłodzenia i osiągać wiodące w branży standardy w zakresie efektywności energetycznej oraz zużycia wody (PUE = 1,26, WUE = 0,37). Według różnych źródeł, średnia wskaźnika WUE dla centrów danych na świecie waha się w zakresie 1,8-1,9 L/kWh. Niski wskaźnik zużycia wody przez centra danych OVHcloud wynika przede wszystkim z następujących rozwiązań:

• bezpośredniego chłodzenia mikroprocesorów przy minimalnym transferze wody
• zoptymalizowania wskaźnika delta T ≈ 20 K między wodą wchodzącą i wychodzącą
• hybrydowego/zanurzeniowego chłodzenia cieczą

Warto ponadto dodać, że OVHcloud dzieli się swoimi rozwiązaniami z branżą w duchu open source. W minionym roku firma udostępnił szczegółowe specyfikacje techniczne dotyczące własnego rozwiązania w zakresie chłodzenia serwerów cieczą, o czym pisaliśmy zresztą kilka miesięcy temu:

OVHcloud udostępnia technologię chłodzenia cieczą jako open source