Refrigeración líquida

A pesar de la agitación económica mundial por la reciente grave crisis europea , la demanda de servicios de alto rendimiento de computación se mantiene en aumento. Las empresas e instituciones cada vez ven el poder de cómputo como una fuente de ventaja competitiva y en muchos casos como la única solución óptima para muchos retos científicos y de negocios, de la física de alta energía para grandes datos. Esta tendencia ha traído un aumento sin precedentes de la demanda de potencia de cálculo computacional. Esto está planteando algo de energía de sonido y los desafíos de gestión térmica.

El problema de la energía en centros de datos tiene dos caras. Por un lado, los centros de datos tienen un problema de consumo de energía, proyectos de ley que amplía también en países donde el costo de energía es relativamente baja. Por otro lado, existe un problema de la demanda de potencia máxima, por lo que, en otras palabras, es un problema de disponibilidad. Instalaciones de megavatios que no son tan poco comunes más, lo que significa que una solicitud de poder similar a la que tradicionalmente pertenecía al sector de la industria pesada se está convirtiendo en casi la norma, en algunas ocasiones requieren de arreglos especiales para sistemas de energía y líneas eléctricas.

La gestión térmica se ve agravada por otra tendencia: la densidad. En muchos casos, la potencia del rack de 30 kW están mucho más allá de lo que el legado de enfriamiento de aire puede manejar. En el moderno HPC, las altas potencias en juego a menudo dejan pocas opciones, pero recurriendo a algún tipo de refrigeración por agua.

Refrigeración líquida tiene muchas ventajas, que derivan de la capacidad calorífica mucho mayor por unidad de volumen de agua en comparación con el aire (estamos hablando de un factor de 3500 veces mayor). La refrigeración por líquido implica una mayor densidad, ahorro de energía y la posibilidad de volver a utilizar la energía térmica que se extrae el agua de los equipos de TI. Algunas de las ventajas adicionales se pueden encontrar en términos de niveles de ruido más bajos, menos vibraciones y un estricto control de las temperaturas de la electrónica.

El mejor método para decidir qué tipo de refrigeración para poner en práctica es considerar alternativas en relación a las necesidades técnicas y de negocio, el tipo de aire y sistema de refrigeración líquida disponible dentro del presupuesto y una serie de variables que juegan un papel importante en la decisión: la deseada densidad en comparación con la disponibilidad de espacio, de nueva construcción frente a la construcción existente, la proximidad a las fuentes naturales de agua fría como los ríos y lagos, el clima local, el costo de la energía y las posibilidades de recuperación de energía térmica.

Por ejemplo, los altos requerimientos de rendimiento de alta densidad puede dejar otra opción que el enfriamiento líquido para administrar eficazmente la extracción del calor de los superordenadores. Mientras que, si el centro de datos tiene un economizador y el clima es más adecuado para economizadores de aire (temperaturas suaves y humedad moderada) que un refrigerado por aire DC puede tener más sentido. 

Decidir el sistema de refrigeración también puede tomar en consideración el tipo de agua de refrigeración que se instalen. Hay soluciones que simplemente crean una extensión de la existente refrigeración por líquido bucle más cerca de los equipos informáticos como en el caso de líquidos refrigerados bastidores (líquido refrigerado por puerta, cerrada-líquido bastidor). En otras soluciones, en la fila de unidades se insertan en las filas de gabinetes de los centros de datos, proporcionando una distribución de aire localizada y de gestión. Por otra parte, los gastos generales de refrigeración suspende del techo complementa una disposición pasillo caliente / pasillo frío . Como el aire caliente se eleva desde el pasillo caliente, el refrigerador de cabeza que capta, las condiciones, y lo libera de nuevo al pasillo frío

Refrigeración más eficaz se puede llegar cuando el líquido se pone en la proximidad cercana de los componentes electrónicos, como en el caso de refrigeración sumergido, el enfriamiento por pulverización o refrigeración directa (integrado).

En el primer caso, los componentes electrónicos se sumergido en el aceite y el agua que se mantiene en circulación a través de pequeñas bombas. En el segundo, el agua son gotas vaporizadas y pequeñas cantidades de agua caída en los componentes electrónicos se evaporan de inmediato y se llevaron una gran cantidad de calor. En esta última, el agua se toma a través de placas metálicas o tubos micro al contacto directo con los procesadores, la memoria y otros componentes.

Otra distinción se hace normalmente entre el líquido refrigerante caliente y frío. La definición de refrigeración por líquido caliente se puede variar. En Eurotech pensamos que el enfriamiento por líquido caliente significa que la tecnología capaz de usar un líquido (agua por ejemplo) con una temperatura superior a la sala de servidores. También aceptamos que, empujando la barra hacia arriba en términos de máxima temperatura del refrigerante, enfriamiento líquido caliente puede tener lugar cuando el agua está lo suficientemente caliente como para permitir la reutilización de la energía térmica.

En cualquier tipo de refrigeración por líquido, un aspecto que necesita una cuidadosa atención es el riesgo de fugas. Este es un problema porque los componentes electrónicos se actualizan de forma rutinaria que resulta en muchos sistemas, con la necesidad de desconectar y volver a conectar las líneas de líquido de transporte. Además, existe la necesidad de considerar si el enfriamiento con agua trae en todo su potencial. Por ejemplo, recurriendo a los enfriadores para enfriar el agua permitirá que la densidad, pero limitar los ahorros de energía que se maximizan con la tecnología de enfriamiento de agua caliente, gracias a la evitación de aire acondicionado. Sin embargo, no es ninguna noticia de que los nuevos procesadores de gran alcance con TDP de 150W puede requerir temperaturas del refrigerante más bajas que los garantizados por el enfriamiento libre en climas cálidos. Un inconveniente adicional de aumentar la temperatura del agua puede ser la temperatura de funcionamiento más alto de componentes electrónicos. Este riesgo debe ser compensado por las ventajas que vienen de nivelar la temperatura de la placa madre y evitar los puntos calientes a nivel de centro de datos.

Eurotech enfoque

Eurotech ha desarrollado sistemas de refrigeración de líquidos por más de 7 años y fue la primera en el mercado para ofrecer un enfriamiento líquido caliente a servicios de alta prestación . Las supercomputadoras Eurotech  Aurora han sido refrigerado por líquido en día a día, teniendo en cuenta las competencias preciosas y sabe cómo ser una excepción en la estructura de la organización. Esta experiencia ayudó al desarrollo de nuestra idea de refrigeración líquida.

Eurotech enfriamiento líquido es:

Caliente. Eso significa que el uso de agua caliente de 50 ° C +, equilibrando las necesidades del cliente, los objetivos de la densidad, la temperatura del centro de datos y el sitio de temperatura / humedad según los perfiles. Eurotech ofrece a los clientes de la solución de refrigeración líquida que permite la utilización del agua a la temperatura máxima posible a través del año. 

Direct. El enfriamiento se lleva a cabo en el interior del bastidor, donde las placas de aluminio en frío se ponen en contacto directo con los componentes, lo que permite maximizar la transferencia de calor y la eficacia de extracción de calor. El efecto secundario es buena para nivelar la temperatura a bordo para evitar puntos calientes.

Verde. Eurotech tiene como objetivo utilizar los refrigeradores libres (líquido para intercambiadores de calor de aire) en cualquier zona climática. Las soluciones están diseñadas para evitar el aire acondicionado, manteniendo al mismo tiempo la máxima densidad posible, y aprovechar, si es necesario y donde sea posible la recuperación, la energía térmica.

Integral. Los “platos fríos” Los procesadores de frescos y de memoria, FPGAs, suministro de energía, interruptores y cualquier componente de la generación de calor de otros, incluyendo las GPUs u otros aceleradores. Esto significa que no hay una sola fuente de calor en el bastidor que no se enfría, la prevención de manchas calientes, en el nivel de corriente continua.

Útil. Eurotech Aurora juntas HPC son intercambiables en caliente a pesar de estar refrigerado por agua, gracias a los conectores que sellan de forma instantánea cuando un nodo de la tarjeta es extraída para fines de mantenimiento o de gestión. Las tarjetas de nodo son las hojas que una sola persona puede manejar fácilmente.

Seguro. Eurotech entiende que es imprescindible para mantener el agua lejos de la electrónica. Por esta razón, hemos pasado varios años para desarrollar un sistema que no haya fugas y madurar las competencias que guían a nuestros clientes en el mantenimiento correcto y problemas de la infraestructura de refrigeración por líquido.

De hecho, uno de los focos de Eurotech se encuentra en las correctas operaciones de enfriamiento de líquido y de mantenimiento, lo cual es fundamental para preservar la seguridad e integridad del sistema y mantener actuaciones en los niveles superiores.

“El mantenimiento de los sistemas de refrigeración líquida no es una tarea de enormes proporciones”, dice Paul Artes, director técnico deEurotech  ”, pero que requiere directrices y muchas de ellas están convenientemente recogidas por ASHRAE. En Eurotech, que ayuda a nuestros clientes acerca de refrigeración por agua caliente, el diseño de los sistemas y capacitar a los clientes en operaciones y mantenimiento. Si tiene que ahorrar mis 2 centavos de dólar, las áreas que se centraría mi atención es la calidad del agua, las precauciones anti-corrosión, el caudal y la temperatura de punto de rocío “

Eurotech ha experimentado que las operaciones correctas maximizar la vida no sólo del sistema de refrigeración, sino también de los componentes electrónicos, redondeando las ventajas del uso de refrigeración por agua caliente. Eurotech cree en la refrigeración líquida como una solución accesible y concreta para enfrentar los problemas energéticos y térmicos, especialmente en aquellos contextos que son climáticamente desfavorables.

http://www.eurotech.com/en/hpc/

Fuente: HPCWire