Descripción general de las unidades de distribución de refrigerante (CDU) en centros de datos
Los desafíos de refrigeración de TI continúan aumentando a medida que las nuevas tecnologías de computación aceleradas por servidores, el aprendizaje automático, la inteligencia artificial y la computación de alto rendimiento aumentan las densidades de calor en el entorno del centro de datos. La refrigeración líquida se perfila como la tecnología elegida para manejar de manera eficiente los puntos calientes de gran densidad de energía. Como muestra el gráfico siguiente, a medida que aumenta la densidad del rack en el centro de datos, el aire no es tan efectivo como el líquido en la refrigeración de la carga.
Cómo evoluciona la tecnología de refrigeración a medida que aumenta la densidad del rack en el centro de datos.
Usando líquido para complementar los sistemas de refrigeración de las instalaciones existentes
Para que las CPUs y GPUs de alta potencia funcionen dentro de las especificaciones, conocidas como mantener la temperatura dentro de la carcasa, la unidad de distribución de refrigerante (CDU) ofrece una gama más amplia de capacidad de refrigeración, mayor eficiencia y una solución más flexible que las opciones de refrigeración por aire tradicionales.
Una CDU está diseñada para gestionar cargas de calor altas para entornos de centros de datos de alta densidad y computación acelerada, proporcionando funciones de eliminación de calor y capacidad de refrigeración crítica. La CDU proporciona líquido refrigerante controlado para intercambiadores de calor, refrigeración directa al chip y por inmersión.
¿Qué es una unidad de distribución de refrigerante?
Las CDU son una parte integral de los sistemas de refrigeración líquida diseñados para aumentar la eficiencia general del sistema y reducir el coste total de propiedad para aplicaciones de alta densidad en el centro de datos.
La CDU hace circular y bombea refrigerante en un sistema de circuito cerrado dentro del rack y el chasis del servidor y utiliza agua de la instalación (en sistemas de refrigeración líquida completos) y el aire del exterior del rack para enfriar los servidores.
El líquido es más efectivo en la transferencia de calor
Dado que el líquido es más eficiente que el aire en la transferencia de calor, las CDU pueden introducirse donde las densidades de rack más altas han aumentado el calor que se produce más allá de la capacidad de los sistemas refrigerados por aire. La red CDU intercambia calor entre los sistemas de refrigeración de las instalaciones existentes del edificio o el circuito de líquido (FWS) y el circuito CDU (TCS), que se encuentra más cerca del equipo de TI.
Unidad de distribución de refrigerante Vertiv™ XDU con suelo elevado
¿Cómo funcionan las unidades CDU?
Las unidades de distribución de refrigerante crean un bucle secundario aislado separado del suministro de agua refrigerada, lo que permite una gestión estricta de la contención y un control preciso de la temperatura, la presión y el caudal del sistema de refrigeración líquida.
La CDU mantiene la temperatura de suministro del bucle secundario por encima del punto de rocío del centro de datos, evitando la condensación y garantizando una refrigeración 100 % sensible.
Tanto si se trata de unidades CDU autónomas en fila como de unidades CDU integradas en rack, las unidades de distribución de refrigerante líquido a líquido deben conectarse al FWS existente respaldado por un intercambiador de calor que facilite la transferencia de calor fuera de una CDU.
Vertiv™ XDU, suelo elevado, vista frontal, primer plano
Vertiv™ XDU, vista trasera
Para un sistema de líquido a aire, la CDU transfiere el calor al suministro ambiental utilizando un diseño de bobina de intercambio de calor dentro de la CDU.
Las CDU están equipadas con filtros, normalmente de 50 micras, para mantener el suministro de agua libre de contaminantes y residuos y proteger la integridad y el rendimiento de la placa fría del servidor. La mayoría de los sistemas cuentan con detección de fugas integrada, dispositivos inteligentes de monitorización de flujo y funciones de alarma para mantener el rendimiento del sistema y proteger los equipos del centro de datos.
La unidad de distribución de refrigerante Vertiv™ Liebert® XDU 070 funciona como intercambiador de calor líquido-aire para refrigerar chips.
CDU de líquido a líquido
Las CDU de líquido a líquido ofrecen el mejor rendimiento de refrigeración. Sin embargo, requieren instalar tuberías y bombas para conectarse al agua de la instalación.
CDU de líquido a aire
Aunque su capacidad de refrigeración es limitada en comparación con otros dispositivos, los productos de esta categoría no requieren que las tuberías de agua se conecten al sistema del edificio para eliminar el calor. Las CDU de líquido a aire se pueden instalar de forma más eficiente, ocupan menos espacio y tienen menores costes iniciales de instalación que las CDU de líquido a líquido. Permiten la refrigeración líquida localizada para equipos de TI de alto rendimiento, pero aprovechan las tecnologías de los sistemas de refrigeración de centros de datos existentes para disipar el calor.
Ventajas de una unidad de distribución de refrigerante
Eficiencia de refrigeración
Las CDU son más compactas y flexibles que los sistemas de aire acondicionado tradicionales. Debido a su menor tamaño y peso, también pueden ubicarse más cerca del servidor refrigerado, lo que requiere menos energía porque no necesitan distribuir refrigerante en toda una sala o edificio.
Las CDU pueden lograr ahorros energéticos significativos en comparación con los aires acondicionados o enfriadores tradicionales al reducir el consumo de energía al tiempo que aumentan el tiempo de actividad y la fiabilidad del sistema, lo que reduce los costes operativos a largo plazo.
Control preciso de temperatura
Las CDU también pueden ayudar a proteger los centros de datos de posibles daños debidos al sobrecalentamiento. Gracias a controladores especializados, las CDU pueden mantener temperaturas precisas desde -20°C (-4 ̊F) hasta un máximo de +70°C (158 ̊F), lo que facilita a los operadores de centros de datos personalizar sus requisitos. Esto evita fallos en los componentes o incluso riesgos de incendio.
Redundancia
Las bombas redundantes y las entradas de alimentación garantizan un funcionamiento continuo y que la temperatura, el caudal y la presión precisos se mantengan continuamente, garantizando así el tiempo de actividad y aumentando la fiabilidad.
Conclusión
Las unidades de distribución de refrigerante (CDU) son esenciales en los centros de datos con aplicaciones de alta densidad que proporcionan una entrega de refrigerante controlada y un control preciso del sistema de refrigeración líquida. Ayudan a gestionar las cargas de calor, reducir el consumo de energía y aumentar la eficiencia y la fiabilidad a través de la redundancia. Las CDU también promueven la sostenibilidad ambiental al disminuir las emisiones de dióxido de carbono.
Unidades de distribución de refrigerante Vertiv™ Liebert® XDU
