Présentation des unités de distribution de liquide de refroidissement (CDU) dans les datacenters
Les défis liés au refroidissement informatique continuent de s’intensifier à mesure que les nouvelles technologies de serveur et de GPU, l’apprentissage automatique (machine learning), l’intelligence artificielle et l’informatique haute performance augmentent toujours plus les densités thermiques dans l’environnement du datacenter. Le refroidissement liquide s'impose rapidement comme la technologie permettant de gérer efficacement les points chauds à forte densité énergétique. Le schéma ci-dessous indique que l’air n’est pas aussi efficace que le liquide pour refroidir la charge à mesure que la densité des racks augmente dans le datacenter.
Comment la technologie de refroidissement évolue avec l'augmentation de la densité des racks dans le datacenter.
Utilisation de liquide pour améliorer les systèmes de refroidissement d’installations existantes
Pour que les CPU et les GPU haute puissance fonctionnent conformément aux spécifications, c'est-à-dire en maintenant la température à l'intérieur du boîtier, l’unité de distribution de liquide de refroidissement (CDU) offre une plage de puissance de refroidissement plus large, des rendements plus élevés et une solution plus flexible que les options de refroidissement à air traditionnelles.
Une CDU est conçue pour gérer des charges thermiques élevées pour des environnements de calcul accélérés et de datacenter haute densité, offrant une puissance de refroidissement critique et des fonctions d’évacuation de la chaleur. La CDU fournit un liquide de refroidissement contrôlé pour les échangeurs de chaleur, le refroidissement direct-to-chip et les dispositifs de refroidissement par immersion.
Qu’est-ce qu’une unité de distribution de liquide de refroidissement ?
Les CDU font partie intégrante des systèmes de refroidissement liquide conçus pour augmenter le rendement global du système et réduire le coût total de possession pour les applications haute densité dans le datacenter.
La CDU fait circuler et pompe le liquide de refroidissement dans un système en boucle fermée à l’intérieur du rack et du châssis du serveur, et utilise l’eau de l’installation (dans les systèmes de refroidissement liquide complet) et l’air à l’extérieur du rack pour refroidir les serveurs.
Le liquide est plus efficace pour le transfert de la chaleur
Le liquide étant plus efficace que l'air pour transférer la chaleur, les CDU peuvent être introduits là où la densité des racks a augmenté la chaleur produite au-delà de la capacité des systèmes refroidis par air. Le réseau CDU échange de la chaleur entre les systèmes de refroidissement existants du bâtiment ou la boucle liquide (FWS) et la boucle CDU (TCS), qui est plus proche de l’équipement IT.
Vertiv™ XDU, Unité de distribution de liquide de refroidissement avec un faux-plancher
Comment fonctionnent les unités CDU ?
Les unités de distribution de liquide de refroidissement créent une boucle secondaire isolée séparée de l’alimentation à eau glacée, permettant une gestion stricte du confinement et un contrôle précis de la température, de la pression et du débit du système de refroidissement liquide.
La CDU maintient la température d’alimentation de la boucle secondaire au-dessus du point de rosée du datacenter, empêchant la condensation et assurant un refroidissement 100 % sensible.
Qu’il s’agisse de CDU autonomes en rangée ou de CDU en rack, les unités de distribution de liquide de refroidissement liquide à liquide doivent être connectées au FWS existant supporté par un échangeur thermique qui facilite le transfert de chaleur hors d’une CDU.
Vertiv™ XDU, faux-plancher, vue de face, gros plan
Vertiv™ XDU, vue arrière
Pour un système liquide à air, la CDU transfère la chaleur vers l’alimentation ambiante à l’aide d’une conception de batterie d’échangeur thermique dans la CDU.
Les CDU sont équipées de filtres, généralement de 50 microns, pour maintenir l’alimentation en eau contaminant et exempte de débris et pour protéger l’intégrité et les performances de la plaque froide du serveur. La plupart des systèmes disposent d’une détection intégrée des fuites, de dispositifs intelligents de surveillance du débit et de fonctionnalités d’alarme pour maintenir les performances du système et protéger l’équipement du datacenter.
L’unité de distribution de liquide de refroidissement Vertiv™ Liebert® XDU 070 fonctionne comme un échangeur thermique liquide à air pour les puces de refroidissement.
CDU liquide à liquide
Les CDU liquide à liquide offrent les meilleures performances de refroidissement. Cependant, ils nécessitent l’installation de tuyaux et de pompes pour se connecter à l’eau de l’installation.
CDU liquide à air
Bien que leur puissance et caractéristique de refroidissement soient limitées par rapport à d’autres dispositifs, les produits de cette catégorie ne nécessitent pas le raccordement de tuyaux d'eau au système du bâtiment pour l'évacuation de la chaleur. Les CDU liquide à air peuvent être installées plus efficacement, prendre moins d’espace et avoir des coûts d’installation et initiaux inférieurs à ceux des CDU liquide à liquide. Ils permettent un refroidissement liquide localisé pour les équipements IT à haut rendement, mais exploitent les technologies des systèmes de refroidissement de datacenter existants pour dissiper la chaleur.
Avantages d’une unité de distribution de liquide de refroidissement
Refroidissement efficace
Les CDU sont plus compactes et plus flexibles que les systèmes de climatisation traditionnels. En raison de leur taille et de leur poids plus petits, ils peuvent également être situés plus près du serveur refroidi, ce qui nécessite moins d’énergie car ils n’ont pas besoin de distribuer le liquide de refroidissement sur l’ensemble d’une pièce ou d’un bâtiment.
Les CDU peuvent réaliser des économies d’énergie significatives par rapport aux climatiseurs ou groupes de production d’eau glacée traditionnels en réduisant la consommation électrique tout en augmentant la disponibilité et la fiabilité du système, ce qui permet de réduire les coûts d’exploitation à long terme.
Contrôle précis de la température
Les CDU peuvent également aider à protéger les datacenters contre les dommages potentiels dus à la surchauffe. Grâce à des contrôleurs spécialisés, les CDU peuvent maintenir des températures précises de -20°C (-4 ̊F) jusqu’à un maximum de +70°C (158 ̊F), facilitant aux opérateurs de datacenters la personnalisation de leurs besoins. Cela évite les défaillances des composants, voire les risques d’incendie.
Redondance
Les pompes et les entrées d’alimentation redondantes garantissent un fonctionnement continu et le maintient d’une température, d’un débit et d’une pression précis en permanence, assurant ainsi une disponibilité et une fiabilité accrues.
Conclusion
Les unités de distribution de liquide de refroidissement (CDU) sont essentielles dans les datacenters avec des applications à haute densité offrant un contrôle minutieux du flux du liquide de refroidissement et un contrôle précis du système de refroidissement liquide. Ils aident à gérer les charges thermiques, à réduire la consommation électrique et à augmenter l’efficacité et la fiabilité grâce à la redondance. Les CDU favorisent également la durabilité environnementale en réduisant les émissions de dioxyde de carbone.
Unités de distribution de liquide de refroidissement Vertiv™ Liebert® XDU
