Con 34 años de experiencia en TI y 25 años de especialización en infraestructura de centros de datos, Curtis aporta una amplia experiencia en refrigeración líquida, almacenamiento de datos, integración de sistemas y entornos compatibles con IA. Su amplia experiencia en el sector convierte este artículo en una fuente de confianza para quienes buscan comprender el futuro de la refrigeración líquida, incluyendo la innovadora tecnología de refrigeración directa al chip (DTC) que define la próxima generación de centros de datos de IA.
La creciente demanda de refrigeración líquida
A medida que los centros de datos de IA llevan el hardware a nuevos límites, los métodos tradicionales de refrigeración por aire tienen dificultades para mantenerse al día. El procesador NVIDIA GB200, el procesador más demandado por todos los centros de datos de IA, genera tanto calor que la refrigeración por aire e incluso la refrigeración por inmersión no proporcionan una gestión térmica suficiente. Este desafío ha hecho... refrigeración líquida monofásica directa al chip (D2C) La solución preferida para la infraestructura de IA de alto rendimiento.
Cómo funciona la refrigeración directa al chip
El enfriamiento D2C implica placas frías Se montan directamente sobre los procesadores. Un refrigerante especializado circula por estas placas, absorbiendo el calor antes de regresar a... unidad de distribución de refrigerante (CDU), donde se enfría y recircula. Las CDU vienen en dos configuraciones principales:
- CDU de líquido a aire (L2A) Utiliza ventiladores para enfriar el líquido antes de recircularlo. Esta configuración es ideal en instalaciones sin infraestructura de refrigeración por agua integrada.
- CDU de líquido a líquido (L2L) – Utiliza agua de las instalaciones para refrigeración, lo que ofrece una mayor eficiencia pero requiere actualizaciones de infraestructura en centros de datos que no fueron diseñados originalmente para refrigeración líquida.
Una distinción clave entre refrigeración monofásica y bifásica es eso en refrigeración monofásica, el líquido permanece en un estado consistente, mientras que en enfriamiento de dos fasesSe convierte en vapor y se condensa de nuevo en líquido. Si bien el enfriamiento en dos fases es más eficiente, sus mayores costos y complejidad hacen que... refrigeración D2C monofásica La opción dominante hoy en día en centros de datos de IA.
Tamaños de CDU y métodos de implementación
Los centros de datos requieren diferentes Tamaños de CDU y configuraciones de implementación Según la intensidad de la carga de trabajo, la distribución de las instalaciones y la infraestructura de refrigeración existente. Los tipos principales incluyen:
- CDU basada en rack Una unidad compacta (generalmente de 4U) instalada en un rack de servidores. Utiliza un sistema de colectores para distribuir refrigerante a todos los servidores del rack.
- CDU basada en filas – Ubicado al final o en el medio de una fila de racks de servidores, enfría varios racks a través de un red de fluidos secundaria (SFN)Los materiales de tubería adecuados y el cumplimiento de las políticas del centro de datos son esenciales.
- CDU basada en instalaciones Una solución de refrigeración a gran escala instalada en salas de máquinas independientes, diseñada para soportar múltiples megavatios de disipación de calor. Esto requiere diseños robustos de SFN para una distribución eficiente del refrigerante.
- Intercambiador de calor de la puerta trasera (RDHx) – Montadas en la parte posterior de los racks de servidores, las unidades RDHx actúan como intercambiadores de calor pasivos, utilizando agua fría o un refrigerante especializado para eliminar el calor del aire antes de que vuelva a ingresar a las instalaciones.
Las ventajas de la refrigeración directa al chip
Las cargas de trabajo impulsadas por IA exigen densidades de potencia más altas que los servidores tradicionales de centros de datos, lo que convierte la eficiencia de refrigeración en una prioridad absoluta. La refrigeración D2C ofrece varias ventajas sobre las soluciones de refrigeración por aire e inmersión:
- Mayor eficiencia – Al transferir directamente el calor de los procesadores al medio de enfriamiento, el enfriamiento D2C reduce significativamente la resistencia térmica.
- Costos de energía más bajos Los sistemas tradicionales de refrigeración por aire requieren ventiladores y enfriadores de gran tamaño para mantener temperaturas óptimas. Soluciones D2C. reducir el consumo de energía, lo que supone un ahorro de costes a largo plazo.
- Escalabilidad – Con CDU modulares, los centros de datos pueden actualización incremental Infraestructura de refrigeración sin tener que revisar toda la instalación.
- Consumo reducido de agua – A diferencia del enfriamiento evaporativo tradicional, los sistemas D2C utilizan circulación de refrigerante de circuito cerrado, lo que minimiza el uso de agua.
Superando los desafíos en la adopción de refrigeración líquida
A pesar de sus beneficios, adoptar Refrigeración líquida directa al chip presenta algunos desafíos:
- Modernización de instalaciones existentes – Los centros de datos más antiguos construidos para refrigeración por aire pueden requerir actualizaciones de infraestructura para acomodar refrigeración L2L.
- Compatibilidad de refrigerante – Seleccionar el refrigerante adecuado que equilibre conductividad térmica, resistencia a la corrosión y longevidad es critico.
- Cuestiones de normalización – Mientras los líderes de la industria están presionando para que estándares universales de refrigeración líquida, variaciones en Tipos de CDU, diseños de colectores y formulaciones de refrigerante crear obstáculos a la integración.
El futuro de la refrigeración líquida en los centros de datos de IA
As Las cargas de trabajo de IA se vuelven más densas y consumen más energíaLa refrigeración líquida seguirá evolucionando. La industria está cambiando hacia... soluciones de refrigeración híbridas, combinando Refrigeración D2C con intercambiadores de calor en la puerta trasera para maximizar la eficiencia. Disponibilidad de agua en las instalaciones También impulsará una adopción más amplia de CDU L2L, mejorando aún más el rendimiento y la sostenibilidad.
Conclusión
La refrigeración líquida directa al chip es la Solución líder para centros de datos impulsados por IA, que ofrece eficiencia, escalabilidad y beneficios de costos a largo plazo inigualables. Como Los procesadores se vuelven más potentes y las demandas de disipación de calor aumentanLos centros de datos deben adoptar tecnologías de refrigeración innovadoras Para mantener el rendimiento y la sostenibilidad. Comprender la refrigeración D2C y sus estrategias de implementación es crucial para tomar decisiones informadas en la infraestructura de IA moderna.
At ByteBridgeNos especializamos en brindar soluciones de refrigeración de vanguardia adaptadas a las necesidades únicas de nuestros clientes. Nuestra experiencia en refrigeración líquida, incluyendo soluciones Direct-to-Chip, nos permite diseñar e implementar sistemas optimizados y energéticamente eficientes que ayudan a los centros de datos a escalar y alcanzar su máximo potencial. Al asociarnos con ByteBridgeObtendrá un aliado confiable para superar los desafíos de la refrigeración moderna y al mismo tiempo garantizar una infraestructura preparada para el futuro para las cargas de trabajo de IA.
Sobre el Autor
Curtis Breville
Director global de refrigeración líquida - Centros de datos de IA
Dr. Curtis Breville, Director Global de Refrigeración Líquida - Centros de Datos de IA en ByteBridgeCurtis cuenta con más de 34 años de experiencia en TI, 25 de ellos especializados en infraestructura de centros de datos. Líder del sector en refrigeración líquida, almacenamiento de datos, integración de sistemas y entornos compatibles con IA, ha desempeñado puestos clave en CoolIT Systems, AHEAD y Dell Technologies, desarrollando soluciones de vanguardia para computación de alto rendimiento y cargas de trabajo de IA. Su experiencia en refrigeración directa al chip y gestión térmica de última generación lo convierte en una voz de confianza en la evolución de la eficiencia y la sostenibilidad de los centros de datos.
