Por Alex Nivar, Managing Director en Vitaltech Dominicana

 

Desde hace unos 8-10 años la industria tecnológica se ha venido preparando para un aumento sin precedentes en la demanda de procesamiento de datos cada vez a mayor velocidad. El procesamiento al borde de la red y la red celular 5G han sido algunos de los habilitadores para el funcionamiento de nuevas tecnologías tales como autos autónomos, ciudades inteligentes, internet de las cosas, realidad virtual, entre otras, y a su vez estas nuevas tecnologías han ido necesitando  infraestructuras de soporte más potentes, resilientes  y eficientes.

Durante muchos años no ha habido un cambio importante de la forma en como hemos mantenido las aplicaciones tecnológicas climatizadas, desde la creación del Aire Acondicionado de Precisión en la década de los 60, impulsada por la aparición de las grandes computadoras y su necesidad de enfriarlas, se ha podido manejar el enfriamiento de equipos de una manera muy similar, es decir, a través del Aire como su nombre lo indica. Una unidad Evaporadora que inyecta aire frío dentro de un espacio cerrado, este aire frío es absorbido por los servidores que lo utilizan para mantener una temperatura apropiada en sus procesadores internos, el calor que es conducido al exterior para luego ser expulsado al ambiente. En la medida que los servidores se hicieron más potentes, el calor emitido se incrementó,  aumentando a su vez la necesidad de llevar el aire más cerca de los equipos, siempre manteniendo el principio de intercambio de calor a través del aire, pudiendo manejar Centros de Datos con Racks de hasta 20 o 25 kws de consumo. Sin embargo, el surgimiento de la Inteligencia Artificial ha comenzado a cambiar esta realidad.

Los procesadores utilizados para aplicaciones de inteligencia artificial tienen un consumo duplicado y un tamaño reducido comparado con los procesadores tradicionales, lo que lleva a la posibilidad de tener Racks con consumos superiores a los 50 kw, haciendo impráctico, por no decir imposible, enfriarlos utilizando los métodos actuales de intercambio de calor a través del aire. Imaginen una fila de 10 Racks con un consumo por rack de 50 kw, para un total de 500kw, se necesitarían 142.8 Toneladas de capacidad sensible en aire de precisión para un espacio muy reducido. En términos de espacio, flujo de aire y consumo eléctrico resulta inviable el enfriamiento por intercambio de aire que ha prevalecido en los últimos 60 años.

Evolución del consumo de los Procesadores

 

Lo anteriormente expuesto creó la necesidad de nuevas formas de enfriamiento para los Centros de Datos, y hoy estamos al inicio de una nueva era, la del Enfriamiento Líquido o “Liquid Cooling”, que como su nombre lo indica es el intercambio de calor por contacto con un líquido frío.  Hay varios métodos que se están utilizando para Liquid Cooling, a continuación, detallamos los que han tenido más auge y que parecen marcar la tendencia para los próximos años.

 

Enfriamiento Líquido por Inmersión: Consiste en sumergir los servidores en un fluido dieléctrico no corrosivo. Este se subdivide en dos: 1) Inmersión de una Fase en la cual el fluido eléctrico no cambia de estado  2) Inmersión de dos Fases, en esta el fluido cambia de estado de líquido a gaseoso al calentarse y devuelto a líquido al enfriarse.

Microsoft posee servidores enfriados por este método, y entre los fabricantes de equipos de Infraestructura Vertiv en alianza con GRC han agregado a su portafolio soluciones de este tipo.


Rack de Enfriamiento líquido por inmersión utilizado por Microsoft

 

Enfriamiento Líquido por Placa Fría (Cold Plate): Consiste en Utilizar unos disipadores especiales para CPU’s, los cuales están conectados directamente a unas pequeñas tuberías a través de las cuales fluye líquido constantemente. Este líquido es bombeado desde un sistema distribuidor. Este método ha adquirido mucho auge, siendo uno de sus principales usuarios la empresa Nvidia, pionera en el uso de aplicaciones de Inteligencia Artificial.

Cold Plate

 

El uso de enfriamiento líquido supone muchas ventajas,  la principal es poder hacer posible el uso de servidores con mayor densidad de potencia y enfriar de manera eficiente hasta 200kw por Rack.

Otras ventajas no menos importantes pueden ser:

  • • Se puede conseguir un PUE Mecánico tan bajo como 1.03
  • • El líquido posee una tasa de transferencia 10 veces mayor que la del aire.
  • • La operación de estos sistemas es muy silenciosa
  • • No hay contaminación de partículas transmitidas por el aire.
  • • El consumo energético es 95% menor al consumo de un aire de precisión con la misma capacidad de enfriamiento
  • • Se elimina los puntos calientes en los servidores.
  • • Capex y Opex menores
  • • Menor requerimiento de Infraestructura y por ende menor tiempo de implementación.

 

Cada salto disruptivo en materia de las Tecnologías de la Información impulsa el desarrollo de nuevas formas, disruptivas también, que hacen posible su completa aplicación. Este comportamiento lo hemos visto a través de la historia, ejemplos hay por montones, pero sin lugar a duda estamos ante una nueva era en materia de enfriamiento de servidores y Centros de Datos. Que si bien es cierto aun falta mucho tiempo para una aplicación masiva de esta tecnología enfriamiento, el tener una visualización más clara de dónde estaremos en los próximos años nos permite planificar nuestra infraestructura para un crecimiento ordenado.