Sommige datacenter operators blijven sceptisch over de vraag of vloeistofkoeling directe en waarneembare gevolgen gaan hebben in de ecosystemen van datacenters, die tot nu toe gedomineerd worden door luchtkoelingssystemen. Dat kan hun moeilijk kwalijk worden genomen. Ze hebben in de loop der jaren meerdere voorspellingen voorbij zien komen hoe rackdichtheden zouden stijgen tot niveaus die niet door luchtkoeling ondersteund kunnen worden. En de meeste van die voorspellingen waren voorbarig of zijn nooit realiteit geworden.
In plaats van het vullen van racks met high-density servers als antwoord op de voorspelde niet-aflatende vraag naar computercapaciteit, kozen operators voor het verdelen van hun lasten, optimaliseren van luchtkoelingssystemen en vergroten van hun afhankelijkheid van cloud computing toen die beschikbaar werd.
De markt had simpelweg geen zin de wijzigingen aan te brengen die nodig zijn voor het laten functioneren van racks met vloeistofkoeling. Een eerlijke vraag is daarom: wat is er nu anders?
De koppeling tussen digitale transformatie en high-density computing
Het korte antwoord is het gebruik van HPC-principes (high-performance computing) ter ondersteuning van toepassingen die een groot percentage van de bedrijven toepast of van plan is toe te passen. Het gaat daarbij met name om kunstmatige intelligentie (AI). AI is een integraal onderdeel geworden van initiatieven op het gebied van digitale transformatie voor organisaties in verschillende sectoren. Er is een goede kans dat ook uw organisatie momenteel plannen maakt voor het benutten van de kracht van AI.
Net als de huidige HPC-implementaties, vereisen deze bedrijfsveranderende toepassingen de mogelijkheid voor het verwerken van enorme hoeveelheden gegevens met een extreem lage latentie. Maar in tegenstelling tot HPC zijn die gegevens niet alleen beschikbaar in de vorm van tekst en cijfers. AI-toepassingen verwerken vaak gegevens van heterogene bronnen in meerdere vormen, waaronder grote beeld-, audio- en videobestanden. In 2020 werkte 73% van de AI-toepassingen met beeld-, video-, audio- of sensorgegevens.
Chipfabrikanten reageren op de groeiende vraag naar multi-format AI-toepassingen met krachtigere chips. Thermische vermogensdichtheden voor toonaangevende centrale verwerkingseenheden (CPU’s) en grafische verwerkingseenheden (GPU’s) stegen sterk in de afgelopen twee jaar, na een relatief bescheiden groei in de vijf jaar daarvoor. Intel CEO Pat Gelsinger meldt bijvoorbeeld dat Intel’s nieuwe Ponte Vecchio GPU’s thermische vermogensdichtheden hebben die vloeistofkoeling vereisen.
Nu meer van deze krachtige CPU’s en GPU’s in 1U-servers worden geplaatst en racks met deze 1U-servers worden gevuld, zien we een groeiend aantal toepassingen met racks met een dichtheid van 30 kW of meer.— En we zijn daarbij nog in een vroeg stadium van de adoptie van AI.
Vloeibare koeling: Het beste — en enige — alternatief
Nu is de datacenterindustrie aan de beurt om te reageren. Daarvoor moeten we de fysieke beperkingen van luchtkoeling accepteren — luchtkoeling biedt niet de warmteoverdrachtscapaciteit die nodig is voor het koelen van high-density racks, hoe geoptimaliseerd deze ook zijn. In het beste geval stijgen de energiekosten sterk terwijl CPU’s en GPU’s hun kloksnelheden terugschroeven ter voorkoming van oververhitting, waardoor de prestaties van de toepassing in het gedrang komen. Het ongunstigste geval is apparatuurstoring.
Daarentegen hebben de vloeistofkoelingstechnologieën die momenteel beschikbaar zijn de capaciteit voor het efficiënt en effectief koelen van racks van 50 kW en hoger. Het heeft lang geduurd, maar vloeistofkoeling is eindelijk in de positie om door te dringen in het grotere ecosysteem, zoals sommigen dat 15 jaar geleden al voorspelden.
De introductie van vloeistofkoeling in luchtgekoelde datacenters
Hoewel er enkele faciliteiten worden ontwikkeld die uitsluitend met vloeistofkoeling werken, zijn de meeste implementaties van vloeistofkoeling die vandaag de dag plaatsvinden het ombouwen van bestaande luchtgekoelde faciliteiten in hybride lucht- en vloeistofgekoelde faciliteiten.
Dit is zeker geen eenvoudige transformatie. Beschikbare technologieën voor vloeistofkoeling, de vloeistof-warmteverhouding, leidingen, het rondleiden van vloeistofdistributie en de uiteindelijke warmteafstoting vereisen allemaal een zorgvuldige planning en engineering.
Maar de expertise, technologieën en beste praktijken zijn vandaag de dag beschikbaar voor het ondersteunen van een succesvolle en minimaal disruptieve implementatie. En de voordelen — afgezien van de ondersteuning van toepassingen waarvan bedrijven steeds afhankelijker worden — zijn onder meer: meer capaciteit met dezelfde voetafdruk, drastische verbeteringen van de efficiëntie en lagere totale eigendomskosten.
Download voor meer informatie onze whitepaper of neem contact op met uw lokale Vertiv-vertegenwoordiger.
