Uma das grandes alegações sobre o resfriamento líquido é que ele fornecerá água quente que é boa o suficiente para se tornar um recurso valioso para sistemas de aquecimento urbano. À medida que seu uso real começa a aparecer, não tenho certeza de como essa promessa será cumprida corretamente.

No passado, os Data Centers tentaram compartilhar seu calor residual, mas os Data Centers refrigerados a ar produzem ar quente. Os modernos sistemas de aquecimento urbano podem fazer uso disso, especialmente se você colocar um pouco mais de eletricidade para aumentar a temperatura com bombas de calor. Mas o calor é menor valor e fica menos útil à medida que você transfere o calor para a água e/ou o bombeia onde é necessário.

Quando nos deparamos pela primeira vez com o resfriamento líquido, nos disseram que ele mudaria tudo isso. O calor é levado do sistema eletrônico diretamente para um ciclo de resfriamento de fluido, e daí para um sistema de água, que pode pegar esse calor de boa qualidade e de alta temperatura e entregá-lo onde for necessário.

A realidade do resfriamento líquido

Na prática, as coisas vão ficar complicadas, porque nem sempre está claro onde e como o resfriamento líquido será implementado - e operará sob certas restrições.

Quando os fornecedores de refrigeração líquida se alinham para começar a oferecer produtos para Data Centers em geral, é óbvio que eles são a resposta. O resfriamento a ar, não importa o quanto as pessoas trabalhem nele, não acompanhará as demandas de remoção de calor, então o resfriamento líquido terá que entrar na jogada.

Mas as etapas reais para implementar e integrar o resfriamento líquido em Data Centers não são claras.

No momento, há poucos fornecedores de colocation oferecendo com sucesso resfriamento líquido aos clientes, e os líderes em resfriamento líquido tendem a ser grandes fornecedores de hiperescala e sistemas de HPC que podem desenvolver sistemas de propósito único.

A maioria deles está localizada em locais em que a terra e a energia são baratas e disponíveis, fora dos centros urbanos onde existem sistemas de aquecimento distrital e clientes de calor. Os sistemas remotos de HPC e hiperescala refrigerados a líquido não encontrarão clientes para o calor residual.

Os Data Centers em áreas urbanas provavelmente terão problemas na implementação de sistemas de resfriamento líquido que possam bombear calor satisfatório garantido para os usuários. Por exemplo, um fornecedor de colocation assinará um contrato de 10 anos para fornecer calor residual, o que depende de manter continuamente os clientes executando GPUs em um banho de refrigerante na instalação?

Mesmo que o Data Center tenha um suprimento garantido de calor das GPUs, o resfriamento líquido não é uma solução mágica que gerará automaticamente uma saída de calor de alta qualidade. Há uma questão fundamental que não foi realmente falada: a produção de calor não é o objetivo principal desse sistema.

Os servidores de resfriamento líquido sempre serão otimizados para seu objetivo principal: remover o calor dos sistemas eletrônicos, não para produzir calor como saída. Eles são projetados para resfriar equipamentos eletrônicos valiosos e têm que fazer esse trabalho antes que a saída de calor seja considerada.

Como o CEO da Accelsius, Josh Claman, me disse no início de 2023: “Racks de alta densidade podem ter até 1 milhão de dólares (5 milhões de reais) em equipamentos”. O resfriamento líquido precisará preservar esse valor.

Por essa razão, em outras conversas, tenho ouvido que sistemas de resfriamento líquido que poderiam estar gerando água muito quente podem realmente ser ajustados muito mais baixo, para manter as GPUs caras bem longe de seus pontos de design térmico (TDPs).

Em outras palavras, a vazão pode ser aumentada, fazendo com que a temperatura de saída de água seja menor do que seria ideal para fins de aquecimento.

É um resultado lógico. A água quente requer alto fluxo de calor, e isso significa permitir que a temperatura do chip suba. O calor residual de boa qualidade, em algum nível, contraria o desempenho e a longevidade dos chips.

Curiosamente, estou ouvindo de pessoas que esperavam que seus clientes seguissem a definição ASHRAE de W27 (27 °C ou 80 °F de água de saída) e, em vez disso, estão optando pela opção W17 (17 °C ou 62 °F). A realidade, me dizem, é contrária à expectativa.

Por outro lado, a água quente será um progresso em comparação com a área quente, e My Truong, CTO de campo da Equinix e chefe do grupo da indústria SSIA (anteriormente Open19), me disse que grupos como o SSIA e o Open Compute Project trabalharão para concentrar a atenção nas opções mais quentes.

Já ouviu isso antes?

Se a água está mais fria do que o esperado, há uma certa ironia. Data Centers refrigerados a ar têm sido criticados por desperdiçar energia por excesso de refrigeração. Os sistemas de ar condicionado têm mantido todo o Data Center a 20 °C, o que consome mais energia do que o necessário e, aliás, torna o ar de saída mais frio.

Agora, parece que, quando finalmente os colocamos nos Data Centers, os sistemas de resfriamento líquido também podem acabar resfriando em demasia. E isso está acontecendo pela mesma razão do excesso de resfriamento em sistemas baseados em ar: preservar os sistemas eletrônicos.

Ao mesmo tempo, esses sistemas serão instalados em edifícios que usam ar-condicionado para ventilar calor. Os Data Centers serão edifícios com um sistema de resfriamento híbrido, e muitos deles simplesmente cederão seu calor ao sistema de resfriamento de ar existente do edifício para que o calor potencialmente valioso seja enviado ao mundo exterior.

É claro que os sistemas de refrigeração líquida produzirão, em geral, mais e melhor calor do que os edifícios refrigerados a ar. Mas a grande revolução prometida? Isso pode vir a ser pouco mais do que ar quente.