Pe măsură ce continuă să evolueze de la o soluție de nișă la una mainstream, răcirea cu lichid beneficieză de două tendințe care crează un impuls în 2023, dar și ulterior.
Prima este adoptarea crescută a aplicațiilor de afaceri cu procesare intensivă în diferite industrii și modul în care furnizorii de tehnologie au răspuns la cerințele acelor aplicații. Companiile folosesc inteligența artificială (AI) și învățarea automată (ML) pentru aplicații, de la optimizarea lanțului de aprovizionare până la cercetarea medicală. Integrarea AI în motoarele de căutare a adus această tehnologie puternică la îndemâna oricui deține un computer sau un dispozitiv mobil. AI-ul generativ a încheiat 2022 ca o piață de aproape 11 miliarde de dolari și este de așteptat să crească la 152 de miliarde de dolari până în 2032.
Producătorii de cipuri au răspuns cu o nouă generație de unități centrale de procesare (CPU) și unități de procesare grafică (GPU) de mare putere, bazate numai pe lichid. Intel, de exemplu, a lansat procesoare scalabile XEON cu acceleratoare AI care împing puterea procesorului la 400 de wați (W), iar modulul de accelerare H100 de la NVIDIA necesită până la 700 W la puterea de vârf.
Producătorii de servere au răspuns și ei la această tendință prin promovarea comercializării soluțiilor care simplifică implementarea răcirii cu lichid. Dell EMC, Supermicro, HP Enterprise și alții au extins numărul de unități de stocare (SKU) disponibile cu plăci frigorifice integrate direct-to-chip pentru a permite servere „plug-and-play” răcite cu lichid.
A doua tendință este concentrarea sporită pe care dezvoltatorii și operatorii de centre de date au pus-o pe reducerea emisiilor de carbon în cadrul operațiunilor lor. Deși răcirea cu lichid nu este singura soluție luată în considerare pentru a aborda această provocare, este din ce în ce mai mult văzută ca o tehnologie viabilă și importantă pentru reducerea consumului de energie al centrului de date, reducerea emisiilor în instalațiile care utilizează surse de combustibil pe bază de carbon și reducerea costurilor legate de tranziția și operarea instalațiilor net-zero.
O lucrare lansată recent de Vertiv și NVIDIA a documentat rezultatele primei analize majore a impactului introducerii răcirii lichide într-un centru de date răcit cu aer. Această analiză a arătat o îmbunătățire cu mai bine de 15% a eficienței totale a utilizării energiei centrului de date și o reducere cu 10,2% a utilizării puterii centrului de date rezultată din introducerea răcirii lichide. Disponibilitatea unor astfel de studii nu poate decât să crească numărul de organizații care integrează răcirea cu lichid în planurile lor de mediu, sociale și de guvernanță (ESG).
Pe scurt, piața adoptă aplicații care beneficiază de răcirea cu lichid. Furnizorii de IT și infrastructură se mișcă rapid pentru a-și avansa soluțiile și procesele pentru a minimiza riscurile și a maximiza beneficiile acestei tehnologii. Acest lucru a creat o piață foarte dinamică, care evoluează rapid.
Fred Rebarber, Președinte, NSW Precision Environmental and Power, LLC si Nigel Gore, Senior Director, Liquid Cooling, experții Vertiv care au lucrat la implementările de răcire cu lichid, ne-au expus perspectiva lor asupra schimbărilor care au avut loc în 2022, așteptările în 2023 și au prezentat un studiu de caz din Silicon Valley.
Evoluția pieții răcirii cu lichid, în ultimul an
Nigel: Dintr-o perspectivă largă a pieței, am văzut două tendințe semnificative care au apărut în 2022. Prima a fost o creștere foarte puternică a implementărilor de răcire cu lichid. La începutul anului, majoritatea proiectelor au fost pentru mai puțin de 50 de rack-uri în timp ce multe dintre acestea au implicat mai puțin de 20 de rack-uri. Până în al patrulea trimestru, am început să vedem proiecte care implicau sute de rack-uri și, în câteva cazuri, mai mult de o mie de rack-uri.
Acest lucru indică faptul că operatorii se pregătesc pentru un viitor în care răcirea cu lichid joacă un rol mult mai important decât probabil că mulți se așteptau cu un an în urmă. Acești operatori nu plănuiau să implementeze sute de rack-uri de înaltă densitate pe termen scurt, ci s-au concentrat în schimb pe a se asigura că centrul de date este pregătit pentru viitor prin aducerea lichidului pe fiecare rând. Încep să aibă o gândire mai holistică la rolul pe care îl va juca răcirea cu lichid în instalațiile lor. Această trecere la o gândire holistică a designului legată de răcirea lichidă reprezintă a doua tendință majoră emergentă în 2022.
Fred: Anul trecut a fost într-adevăr un an remarcabil pentru răcirea cu lichid. Cererea de pe piață pentru aplicații cu procesare intensivă a crescut în ultimii ani. În 2022, am văzut furnizori de tehnologie care au răspuns la această cerere prin lansarea de procesoare CPU și GPU-uri de mare putere, bazate numai pe lichid.
A existat, de asemenea, o extindere semnificativă a numărului de SKU-uri de server cu plăci frigorifice integrate disponibile pentru aplicații de înaltă densitate. Așadar, când ne uităm înapoi la 2022 peste cinci ani, îl vom recunoaște ca fiind anul în care fundația tehnologică pentru implementări mai simple și mai standardizate de răcire cu lichid a început să prindă contur.
Segmentele de piață care preiau conducerea în implementarea răcirii cu lichid
Nigel: AI și ML sunt utilizate de o gamă largă de industrii, de la servicii financiare la cercetare medicală și la mediul academic, ceea ce determină nevoia de rack-uri de înaltă densitate pe mai multe segmente de piață și în toate regiunile lumii.
Furnizorii de cloud au explorat în mod activ oportunitățile de a utiliza răcirea cu lichid pentru a crea un avantaj competitiv, în timp ce furnizorii de colocare deschid noi facilități răcite cu lichid pentru a satisface cererea clienților. În ultimul an, am implementat mai mulți megawați de răcire direct-to-chip și de răcire imersivă pentru furnizorii de cloud și de colocare care doresc să satisfacă cererea pieței și să susțină capacități mai mari în cadrul facilităților lor. Întreprinderile mari implementează, de asemenea, capsule cu răcire lichidă în centrele lor de date răcite cu aer pentru a sprijini capacități mai mari și aplicații cu procesare intensivă.
Cum evoluează tehnologia de răcire pe măsură ce crește densitatea în centrul de date
Prin ce diferă astăzi tehnologia de răcire cu lichid sau aplicarea acesteia, în comparație cu anul trecut
Fred: Din punct de vedere tehnologic, disponibilitatea crescută a serverelor cu răcire integrată direct-to-chip, despre care am menționat anterior, a fost o mare dezvoltare în 2022. Pe măsură ce avansează, operatorii vor avea la dispoziție o gamă mult mai largă de servere pregătite pentru lichid. Vor putea avea mai multă încredere că plăcile reci sunt integrate corect în server, deoarece acest lucru se întâmplă în fabrică.
Din perspectiva aplicației, am câștigat multă experiență în integrarea capsulelor de înaltă densitate răcite cu lichid în centre de date răcite cu aer. Acest lucru a oferit o înțelegere mai profundă a provocărilor și a celor mai bune practici în implementarea și gestionarea răcirii cu lichid în instalațiile răcite cu aer. Operatorii doresc să cunoască cea mai bună metodă de introducere a lichidului, cum să gestioneze tranziția de la aer la lichid și beneficiile accelerării acelei tranziții. Astăzi, avem mult mai multă claritate cu privire la aceste întrebări decât am avut în urmă cu un an.
Un alt lucru care s-a întâmplat este că expertiza în răcirea cu lichid a fost accesibilă pe scară mai largă în cadrul organizațiilor precum Vertiv, așa că suntem mai pregătiți să ne extindem suportul și să oferim soluții mai holistice, care se extind de la cip la atmosferă.
Perspectivele pentru răcirea cu lichid în 2023 și ulterior
Nigel: Ne pregătim pentru o cerere mare de răcire cu lichid în 2023. Mă aștept ca tendința către implementări mai mari să continue și vom vedea mai multe organizații care trec de la stadiul de propunere de concept la implementări la scară mai largă în rețelele lor. Acest lucru va fi valabil mai ales pentru răcirea prin imersie, care a fost oarecum întârziată de lipsa standardelor în privința fluidelor. Acest lucru este abordat la nivel de industrie și, pe măsură ce standardele apar, răcirea prin imersie va deveni mai populară.
Fred: În 2023, ne vom baza pe evoluțiile recente și vom continua să eliminăm complexitatea implementărilor de răcire cu lichid pentru a permite aplicarea răcirii cu lichid la o scară similară cu cererea de AI. Progresele tehnologice vor fi susținute de procese de implementare mai mature și de date mai bune despre costul total de proprietate (TCO) al răcirii lichide.
Studiu de caz Colovore
Situat în inima Silicon Valley, Colovore a fost creat special pentru a satisface nevoia locală pentru o infrastructură de centre de date capabilă să susțină procesarea de înaltă generație și înaltă performanță, ce rezultă din tehnologiile cu procesare mare de date. Și prin standardizarea soluțiilor Vertiv, compania continuă să își optimizeze amprenta serverului pentru putere maximă, răcire și eficiență în operare.
Despre provocările cheie cu care se confruntă operatorii în implementarea răcirii cu lichid și cum sunt acestea depășite
Fred: Vedem mai puțini operatori care se întreabă dacă au nevoie de răcire cu lichid și mai mulți care fac față provocării modului de trecere la lichid și rapidității cu care pot face această tranziție.
Introducerea răcirii lichide într-un centru de date răcit cu aer poate fi perturbatoare. Operatorii trebuie să echilibreze costurile de implementare cu cererea actuală și viitoare, ceea ce poate fi dificil de anticipat în această etapă. De exemplu, un furnizor de servicii de colocare știe că poate utila o facilitate răcită cu lichid în prezent dar că poate fi mult mai rentabil pe termen lung să echipeze două sau trei facilități cu răcire lichidă, așa că trebuie să echilibreze nevoia imediată cu costurile pentru satisfacerea cererii viitoare.
Nigel: Peisajul furnizorilor devine din ce în ce mai complex pe măsură ce noi furnizori intră pe piață. Operatorii trebuie să se asigure că vânzătorii aleși au stabilitatea și resursele necesare pentru a susține cererea în creștere, în special în lumina problemelor persistente ale lanțului de aprovizionare. Există, de asemenea, o lipsă de estimare a cerințelor de distribuție a lichidului de răcire în ceea ce privește consistența aprovizionării și capacitatea de a răspunde cu ușurință la vârfurile de performanță. Acest lucru este adesea trecut cu vederea în timpul fazei de proiectare a implementărilor de răcire cu lichid, dar joacă un rol important în eficacitatea soluției.
Progresul tehnologiei de răcire cu lichid
Fred: Una dintre evoluțiile de care sunt încântat este munca depusă la modelele TCO pentru răcirea cu lichid de către Green Grid, deoarece aceasta va răspunde unei întrebări cheie a pieței. De asemenea, aflăm mai multe despre modul în care optimizările pentru furnizarea de aer, apă răcită și temperaturile secundare de admisie pot influența TCO. Răcirea cu apă caldă, în special, s-a dovedit eficientă în maximizarea eficienței sistemului, creând în același timp mai multe oportunități de reutilizare a căldurii reziduale. În cele din urmă, maturizarea celor mai bune practici privind instalarea, punerea în funcțiune și întreținerea pe toată durata de viață a sistemelor de răcire cu lichid va continua, rezultând implementări mai simple și mai standardizate.
Nigel: Standardizarea care are loc atât în jurul tehnologiilor direct-to-chip, cât și a celor de imersie, se va dovedi a fi o dezvoltare semnificativă în anul viitor.
În cazul răcirii prin imersie, observăm progrese în standardizarea fluidelor în privința compatibilității materialelor, care va rezolva unele dintre problemele de acoperire a garanției care au constituit o barieră în calea creșterii acestei tehnologii. Tehnologia direct-to-cip va beneficia de munca realizată de Open Compute Project (OCP) și Open19 pentru a crea arhitecturi/rack-uri standard cu conducte de răcire cu lichid integrate.
Dincolo de tehnologie, sunt cel mai încântat de schimbările în modul în care piața percepe răcirea lichidă. Răcirea cu lichid a intrat în curentul mainstream și, pe măsură ce evoluează, va fi considerată din ce în ce mai mult tehnologia principală de răcire a centrelor de date pentru noile dezvoltări ale centrelor de date.
Citiți white paper-ul Vertiv, Înțelegerea opțiunilor de răcire cu lichid și cerințele de infrastructură pentru mai multe informații despre tehnologiile și infrastructura de răcire cu lichid.
