Las condiciones pronto estarán maduras para el uso generalizado de la refrigeración líquida directa (DLC), una colección de técnicas que utiliza fluidos para eliminar el calor de los componentes electrónicos de TI en lugar del aire, e incluso puede volverse esencial.

Actualmente, la refrigeración por aire sigue siendo dominante y DLC sigue siendo una opción de nicho: alrededor del 85% de las operaciones de TI empresariales no la utilizan en absoluto, según la reciente Encuesta de refrigeración líquida directa de Uptime Institute a casi 200 empresas. Alrededor del 7 por ciento de los que respondieron a nuestra encuesta informaron alguna aplicación de DLC, como en mainframes o algunos bastidores, y esto deja solo el 9 por ciento que usa DLC de formas más sustanciales.

A pesar de la baja aceptación actual, Uptime Intelligence espera que esta visión cambie notablemente a favor de DLC en los próximos años. En la encuesta de Uptime Intelligence, casi dos tercios de los usuarios de TI empresariales lo considerarían como una opción futura (consulte la Figura 1).

¿Quién lo necesita?

¿Por qué los operadores considerarían un cambio tan importante más allá de los casos de uso seleccionados? Un factor clave probable es la densidad de potencia del silicio: el flujo de calor y los límites de temperatura de algunos procesadores y aceleradores de servidores de próxima generación que saldrán al mercado en 2022/2023 llevarán la refrigeración por aire a sus límites. Los procesadores con clasificaciones térmicas de 300 vatios y más, algunos con límites de temperatura muy reducidos, están en la hoja de ruta a corto plazo. Para mantenerse al día con los avances futuros en el rendimiento del silicio, al mismo tiempo que se cumplen los objetivos de costos y sostenibilidad, la refrigeración por aire por sí sola podría volverse inadecuada sorprendentemente pronto.

El organismo de la industria ASHRAE ya emitió una advertencia en forma de agregar una nueva clase H1 de equipos de TI de alta densidad en su actualización más reciente de sus pautas térmicas para centros de datos.

Muchos diseños de centros de datos modernos funcionan a temperaturas superiores a 22 °C para reducir el consumo de agua y energía de enfriamiento al minimizar el uso de compresores y la evaporación. Reducir las temperaturas (lo que puede no ser posible sin una revisión importante de los sistemas de enfriamiento) para adaptarse a los equipos de clase H1 frustraría estos objetivos.

Colectivamente, la industria del centro de datos considera que el uso de DLC no es una cuestión de si, sino cuándo y cuánto. La mayoría de las empresas de nuestra encuesta esperan que al menos el 10 por ciento de sus gabinetes tengan DLC dentro de cinco años. Una encuesta anterior de Uptime Institute respalda estos datos y muestra que para los centros de datos con una carga de TI de 1 megavatio o más, el consenso de la industria para la adopción masiva de DLC es de alrededor de siete años. Solo unos pocos encuestados piensan que la refrigeración por aire seguirá siendo dominante más allá de los 10 años.

Opciones para elegir

Hoy en día, no existe un único enfoque DLC que cumpla todos los requisitos sin compromisos. Afortunadamente para los operadores de centros de datos, ha habido un rápido desarrollo en los productos DLC desde la segunda mitad de la década de 2010, y los proveedores ahora ofrecen una amplia gama de opciones con compensaciones muy diferentes. Nuestra encuesta confirma que las placas frías que utilizan químicas de agua (por ejemplo, agua purificada, desionizada o una mezcla de glicol) son la categoría más frecuente. Sin embargo, todavía existen preocupaciones importantes sobre las fugas entre los participantes de la encuesta, lo que puede frenar el apetito de un operador por este tipo de DLC cuando se trata de instalaciones a gran escala.

Otras opciones incluyen:

• Placas frías que hacen circular un fluido dieléctrico (ya sea monofásico o bifásico) para reducir los riesgos asociados a una fuga.
• Sistemas de inmersión basados ​​en chasis que son autónomos (monofásicos).
• Acumuladores de piscina (también monofásicos o bifásicos).

No obstante, quedan obstáculos importantes. Hay algunos esfuerzos de estandarización en la industria, en particular de Open Compute Project Foundation, pero aún no han dado sus frutos en forma de productos aplicables. Esto puede hacer que sea difícil y frustrante para los operadores implementar DLC en sus centros de datos, y mucho menos en una instalación de colocación; por ejemplo, diferentes sistemas DLC usan unidades de distribución de refrigerante diferentes, a menudo incompatibles. Otro desafío es la división tradicional entre los equipos de TI y de instalaciones. En un entorno diverso y a gran escala, DLC requiere una estrecha colaboración entre los dos equipos (incluidos los proveedores de equipos de TI y de instalaciones) para resolver los problemas de compatibilidad mecánica y de materiales, que siguen siendo comunes.

A pesar de los desafíos, Uptime mantiene una visión positiva de DLC. A medida que aumentan las demandas de los sistemas de refrigeración con cada generación de silicio, los operadores encontrarán que las ventajas de DLC son más difíciles de ignorar. Exploraremos varias opciones de DLC y sus compensaciones en un informe posterior de Uptime Intelligence (que se publicará más adelante en 2022).

Por Lenny Simon, investigador asociado sénior en Uptime Institute

Daniel Bizo, Director de Investigación también contribuyó a este artículo.