Certains opérateurs de datacenters demeurent sceptiques quant au fait que le refroidissement liquide introduira d’importantes avancées dans un écosystème de datacenters dominé par les systèmes de refroidissement par air. Il est difficile de les blâmer pour cela. Au fil des années, ils ont vu de nombreuses projections sur la façon dont les densités de racks grimperaient à des niveaux insupportables pour le refroidissement par air, cependant la plupart de ces projections étaient prématurées, ou n’ont jamais été observées en conditions réelles.
Au lieu de remplir les racks avec des serveurs haute densité pour faire face à la demande incessante de capacité de calcul comme prévu, les opérateurs ont choisi de répartir leurs charges, d’optimiser leurs systèmes de refroidissement par air et d’augmenter leur dépendance à l’égard du cloud computing lorsque cette ressource est devenue disponible.
Le marché n’a tout simplement pas eu envie d’effectuer les changements nécessaires pour introduire le refroidissement liquide au niveau du rack. Aussi, il est normal de poser la question suivante : qu’est-ce qui est différent maintenant ?
Le lien entre la transformation numérique et l’informatique haute densité
Une réponse courte est l’utilisation des principes de calcul haute performance (High-Performance Computing, HPC) pour soutenir les applications qu’un pourcentage important d’entreprises adoptent ou envisagent d’adopter, plus particulièrement l’intelligence artificielle (IA). L’IA fait désormais partie intégrante des initiatives de transformation numérique pour les entreprises de divers secteurs. Il y a de fortes chances que votre organisation élabore des plans aujourd’hui pour tirer parti de la puissance de l’IA.
Comme pour les déploiements HPC actuels, ces applications qui changent radicalement une entreprise nécessitent la capacité de traiter d’énormes quantités de données avec une latence extrêmement faible. Mais contrairement au HPC, ces données ne se présentent pas uniquement sous la forme de texte et de chiffres. Les applications IA traitent souvent des données provenant de sources hétérogènes sous plusieurs formes, ceci incluant des fichiers image, audio et vidéo volumineux. En 2020, 73 % des applications IA utilisent des données d’image, vidéo, audio ou issues de capteurs.
Les fabricants de puces ont répondu à la demande croissante d’applications IA multiformat avec des puces plus puissantes. Les densités de puissance thermique pour les principaux processeurs (Central Processing Unit, CPU) et processeurs graphiques (Graphics Processing Unit, GPU) ont fortement augmenté au cours des deux dernières années, après une croissance relativement modeste au cours des cinq années précédentes. Les prochains GPU Ponte Vecchio d’Intel présentés par le PDG d’Intel, Pat Gelsinger, par exemple, ont des densités de puissance thermique qui nécessiteront un refroidissement liquide.
Alors qu’un plus grand nombre de ces processeurs CPU et GPU haute puissance sont regroupés dans des serveurs 1U et des racks contenant ces serveurs 1U, nous constatons un nombre croissant d’applications avec des densités de racks de 30 kW ou plus — et nous en sommes encore à un stade très précoce de l’adoption de l’IA.
Refroidissement liquide : La meilleure — et la seule — alternative
C’est maintenant au tour du secteur des datacenters de répondre. Pour ce faire, nous devons accepter les limites physiques du refroidissement par air, — il ne dispose pas de la capacité de transfert thermique requise pour refroidir les racks haute densité, quelle que soit la manière dont il est optimisé. Dans le meilleur scénario, les coûts énergétiques augmentent considérablement tandis que les processeurs CPU et les processeurs graphiques GPU réduisent leurs vitesses d’horloge pour éviter la surchauffe, compromettant ainsi les performances des applications. Dans le pire des cas : une défaillance de l’équipement.
En revanche, les technologies de refroidissement liquide disponibles aujourd’hui ont la capacité de refroidir efficacement des racks de 50 kW et plus. Cela a été long à venir, mais le refroidissement liquide est enfin en mesure de pénétrer dans l’écosystème plus vaste, ainsi que certains l’avaient prédit il y a 15 ans.
Introduction du refroidissement liquide dans les datacenters refroidis par air
Alors que certains sites de refroidissement liquide dédiés sont en cours de développement, la plupart des déploiements du refroidissement liquide qui se produisent aujourd’hui impliquent la transformation de sites refroidis par air existants en sites hybrides refroidis à l’air et au liquide.
Cela n’est en aucun cas une transformation simple. Les technologies de refroidissement liquide disponibles, le rapport liquide-chaleur, les circuits de plomberie, la boucle de distribution de liquide et le rejet final de chaleur nécessitent tous une planification et une ingénierie minutieuses.
Pour autant, l’expertise, les technologies et les meilleures pratiques sont disponibles aujourd’hui pour soutenir un déploiement réussi et peu perturbateur. Au-delà de la prise en charge des applications dont les entreprises deviendront de plus en plus dépendantes, les avantages sont nombreux : plus de capacité dans le même espace, des améliorations spectaculaires en termes de rendement et un coût total de possession réduit.
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