Le marché du refroidissement s’est développé au fur et à mesure de l’augmentation des besoins en informatique au cours des cinq dernières années. Selon l’analyste principal Lucas Beran, du groupe Dell’Oro, ce marché a atteint 3,5 milliards USD l’année dernière et devrait atteindre 6 milliards USD d’ici 2026. Cette croissance exceptionnelle du marché reflète le fait que, dans de nombreux cas, de nouvelles technologies sont nécessaires pour suivre le rythme.
En octobre dernier, Ben Coughlin (Colovore), Gerard Thibault (Kao Data) et Don Mitchell (Victaulic) m’ont rejoint lors d’un panel, organisé par Lucas, au OCP Global Summit pour discuter de ce sujet. Notre conversation a clairement indiqué que le refroidissement liquide est l’avenir des datacenters qui espèrent suivre le rythme de l’énorme augmentation des exigences informatiques, en particulier en ce qui concerne la colocation. Comme l’a indiqué un autre panel de l’OCP : soit vous utilisez déjà le refroidissement liquide, soit vous le ferez dans les trois à cinq prochaines années.
Qu’est-ce qui stimule l’accélération du refroidissement des datacenters ?
Au cours des 12 dernières années, les serveurs et les composants ont considérablement changé. Les lames et la virtualisation, qui ont fait leur apparition il y a plus de dix ans, ont considérablement augmenté en termes de densité, de sorte que les serveurs informatiques actuels consomment de 750 watts à 1 kilowatt (kW) par unité de rack. Même le stockage flash à faible densité consomme désormais entre 400 et 600 watts par unité de rack.
Le refroidissement liquide existe depuis que les ordinateurs existent, mais le refroidissement à air a dominé le secteur, car il s’agissait d’un processus plus simple avant l’énorme augmentation récente des exigences informatiques. Le refroidissement à air continue de dominer, en particulier au Royaume-Uni, mais les infrastructures de datacenter flexibles qui suivent les directives OCP sont en hausse. L’informatique plus dense et certains microprocesseurs modernes qui ne peuvent pas transférer leur chaleur à l’air ont augmenté la prise en compte et l’adoption des options de refroidissement liquide. Du refroidissement liquide au niveau du châssis au refroidissement par plaque froide, les nouvelles technologies de refroidissement liquide des datacenters sont à l’origine de la prise en compte et de l’adoption de configurations hybrides air/liquide.
Mes homologues de ce panel de l’OCP et moi-même recevons chaque semaine des appels de clients ou de prospects qui souhaitent comprendre comment ils peuvent ajouter un refroidissement liquide à un datacenter refroidi par air. La réponse de Vertiv : commencez par les portes arrière, puis envisagez un refroidissement direct du microprocesseur.
Les systèmes de refroidissement liquide répondent aux exigences de l’informatique haute densité
Le refroidissement liquide a des propriétés de transfert thermique nettement supérieures au refroidissement à air. Les systèmes de refroidissement liquide des datacenters sont considérablement plus efficaces et représentent une solution de refroidissement rentable pour les racks à haute densité.
Les besoins en puissance des racks modernes dépassent 20 kW et de nombreuses installations cherchent à déployer des racks avec des besoins de 50 kW ou plus. La technologie éprouvée des systèmes de refroidissement liquide par échangeur thermique de porte arrière comme le DCD Liebert® de Vertiv peut gérer des densités supérieures à 20 kW. Ces unités d’échangeurs thermiques liquides remplacent la porte arrière du rack. Une conception passive expulse l’air chauffé à travers un échangeur d’absorption de chaleur rempli de liquide monté à la place de la porte arrière du rack. Une conception active inclut des ventilateurs pour aspirer l’air à travers les échangeurs et éliminer la chaleur des racks à densité encore plus élevée.
Les systèmes de refroidissement à air perdent leur efficacité lorsque les densités de rack
dépassent 20 kW ; à ce niveau, le refroidissement liquide devient l’approche viable
Les systèmes de refroidissement liquide par échangeur thermique de porte arrière constituent une excellente première étape vers le refroidissement direct du microprocesseur Les panneaux de porte arrière fonctionnent bien dans un système hybride liquide/air avec des densités de rack mixtes. Mon co-participant, Gerard Thibault, a déclaré que Kao Data utilisait cette approche hybride dans son centre de 2 mégawatts (MW). L’entreprise dispose de 2 MW de refroidissement à air et ajoute 10 MW de refroidissement liquide pour fournir 12 MW de refroidissement.
Outre son rendement accru et ses économies de coûts, le refroidissement liquide offre également une méthode de refroidissement plus durable. Lors de ce sommet mondial, l’OCP a annoncé la durabilité comme son cinquième pilier, parallèlement au rendement, à l’impact, à l’ouverture et à l’évolutivité. Le refroidissement liquide des datacenters peut aider les entreprises à atteindre leurs objectifs de durabilité dans les années à venir. Contrairement au refroidissement à air, qui continue de travailler toujours plus dur, le mécanisme de refroidissement d’un échangeur thermique de porte arrière ou d’une solution de refroidissement liquide direct du microprocesseur produit de meilleurs résultats de refroidissement avec moins de travail, favorisant ainsi une consommation d’énergie réduite et moins d’émissions de carbone. Ces technologies pourraient également être utilisées conjointement pour alimenter 100 % de la charge thermique dans le fluide !
L’aspect visuel et sonore d’un centre de colocation haute densité refroidi par liquide
Les datacenters ou hybrides refroidis par liquide sont-ils très différents des datacenters refroidis par air ? Ben Coughlin de Colovore a partagé la configuration de son entreprise : une tour de refroidissement à l’extérieur, ainsi que des pompes et des tuyaux. Chaque armoire est équipée de deux raccordements de tuyauterie : un pour acheminer l’eau, un pour l’évacuer, et c’est tout. Ils ne sont pas équipés de chillers ni d’unités de distribution de liquide de refroidissement au sol. Ses portes arrière « actives » assistées par ventilateur de Vertiv fonctionnent désormais en parallèle avec plusieurs mégawatts de refroidissement liquide direct, bien que cette distribution soit limitée en partie par la tuyauterie en place. Il y a très peu de différence visuelle. La température et le son sont toutefois des différences notables.
Les datacenters de colocation à refroidissement hybride pour gros ordinateurs ont une température ambiante confortable d’environ 21 °C, au lieu d’une allée froide et d’une allée chaude comme dans un datacenter traditionnel refroidi par air. Les serveurs d’infrastructure à plus haute capacité informatique et les serveurs d’intelligence artificielle (IA) sont très bruyants, mais les composants de refroidissement n’ajoutent aucun bruit supplémentaire. Autrement, il s’agit de centres de données parfaitement « normaux » d’armoires 45-U standard et les clients accèdent à leurs serveurs de la même manière.
Le débit d’air au sein de l’armoire est la différence la plus significative. Les commutateurs réseau sont très courts et doivent donc respirer de l’avant vers l’arrière. Les unités de distribution électrique plus grandes nécessitent un câblage précis, car les racks ne se développent pas au même rythme que les serveurs qu’ils abritent. L’intérieur de l’armoire est très étroit. Une attention particulière peut facilement résoudre ces problèmes lors de la conception et de l’installation.
Anticipez dès maintenant l’avenir du datacenter refroidi par liquide
Comme mon collègue Don l’a affirmé : « Ne craignez pas le refroidissement liquide ; anticipez-le. » Les datacenters modernes sont à la croisée des chemins. Le refroidissement à air ne sera pas en mesure de répondre aux fortes exigences de l’informatique à haute densité d’ici 5 à 10 ans, c’est-à-dire ‘demain’ en ce qui concerne les datacenters. Le moment est venu d’adopter le changement à venir et de l’anticiper avant qu’il ne se produise.
J’ai été ravi de rejoindre Ben, Gerard, Don et Lucas lors du sommet mondial « Empowering Open » de l’OCP afin de se pencher sur l’avenir du refroidissement liquide des datacenters. Les entreprises comme les nôtres, Dell’Oro Group, Colovore, Kao Data, Victaulic et Vertiv, se réjouissent d’aider notre secteur à innover et à la réussite des projets de nos clients. Vous pouvez regarder la rediffusion du panel sur YouTube et visiter le site Web Vertiv pour en savoir plus sur les solutions de refroidissement liquide et à haute densité.
