Por Dustin Demetriou, vicepresidente del Subcomité de TI del Comité Técnico 9.9 (TC 9.9) de ASHRAE y ex presidente del TC 9.9 de ASHRAE

ASHRAE TC 9.9 se estableció en 2002 como respuesta a la falta de un conjunto común de parámetros ambientales que garantizaran la confiabilidad y el rendimiento adecuados dentro de restricciones de costos razonables para el diseño y la construcción del centro de datos. Las Directrices térmicas para entornos de procesamiento de datos, ahora en su quinta edición, siguen siendo la base de la serie ASHRAE Datacom (ahora ASHRAE TC 9.9 Datacom Encyclopedia ).

Cuando se establecieron por primera vez, las pautas térmicas representaron el primer conjunto integral de condiciones de temperatura y humedad que vinculaban el diseño de equipos de tecnología de la información (ITE) y el centro de datos. Proporcionan orientación a los centros de datos sobre el funcionamiento del ITE para lograr un rendimiento óptimo, la mayor confiabilidad y el menor consumo de energía basándose en la mejor información disponible de los fabricantes de TI, y se actualizan periódicamente a medida que se obtiene nueva información.

Si bien las Pautas Térmicas se han convertido en el estándar de facto para el diseño ambiental y la operación de ITE instalados en un centro de datos, siguen siendo una pauta.

Un propietario u operador de cualquier centro de datos puede optar por no utilizar estas directrices medioambientales y desarrollar las suyas propias. De hecho, las Directrices térmicas reconocen esto y ofrecen un proceso que se puede utilizar para desarrollar pautas únicas que ayuden a operar centros de datos en todo el mundo y para condiciones comerciales que puedan permitir mejorar el costo total de propiedad (TCO) a través de compensaciones entre confiabilidad y eficiencia.

Sin embargo, un desafío con la adopción de las Pautas Térmicas por parte de la comunidad de centros de datos ha sido que a menudo se ignoran criterios de uso importantes, lo que da como resultado que las pautas se consideren demasiado prescriptivas y limitantes del diseño de manera inapropiada.

Este artículo (junto con dos futuros artículos técnicos profundos) está destinado a complementar dos transmisiones DCD:

• Ep 1 / La actualización de ASHRAE: Dejando las cosas claras en los rangos térmicos
• Ep 2 / El fin del sobreenfriamiento: mejores prácticas para aplicar las pautas térmicas de ASHRAE

Es necesario considerar muchos factores para determinar el entorno operativo del centro de datos más adecuado, teniendo en cuenta los requisitos del negocio.

Las Directrices Térmicas de ASHRAE ofrecen dos enfoques:

Enfoque 1: rangos ambientales recomendados y permitidos

Los límites recomendados se eligieron en función de una serie de datos, siendo el principal la confiabilidad del ITE, los aumentos de potencia del ITE con temperaturas ambiente más altas, los impactos acústicos con temperaturas ambiente más altas y la provisión de un amortiguador para excursiones de corto plazo dentro de los límites permitidos causadas por eventos, como fallas en el enfriamiento de las instalaciones.

Los límites permitidos son aquellos donde los fabricantes de TI prueban sus equipos para verificar el funcionamiento completo y que funcionará dentro de esos límites ambientales. Para permitir la mayor latitud en el uso de todas las clases, las funciones de administración térmica y de energía pueden activarse dentro del rango permitido para garantizar que no haya excursiones térmicas fuera de la capacidad del ITE en condiciones de carga extremas.

• Estos sobres fueron creados para uso general en todo tipo de negocios y condiciones.
• Proporcionan entornos operativos estandarizados para diferentes tipos de ITE.
• Deben usarse si no se está realizando un análisis más detallado para el sitio específico para determinar envolventes alternativas (ver Enfoque 2).

Enfoque 2: Costo total de propiedad (TCO)

Las Directrices Térmicas no prescriben simplemente un entorno. Cualquier elección de operar fuera de los límites térmicos es un equilibrio entre los ahorros de energía adicionales del sistema de enfriamiento y los efectos nocivos que pueden crearse en el costo total de propiedad (TCO); por ejemplo, el uso total de energía, la confiabilidad, la acústica o el rendimiento del sitio. Las Directrices térmicas proporcionan un proceso de TCO para evaluar envolventes alternativas para un entorno de centro de datos específico. Para aplicar el proceso detallado en el libro de Pautas Térmicas, los siguientes factores serán clave en el análisis:

• Una metodología para tener en cuenta factores competitivos (por ejemplo, consumo de energía, confiabilidad de TI, flujo de aire del centro de datos).
• Orientación general sobre métricas de servidores que ayudan a los operadores de centros de datos a crear un entorno operativo que coincida con sus valores comerciales.
• Orientación sobre el impacto de la tasa de fracaso (es decir, factor x).

Esta información se proporciona en las Directrices térmicas de ASHRAE, basadas en la mejor información disponible de los fabricantes de TI. Si se utilizan diferentes envolventes ambientales, tenga en cuenta los requisitos de garantía de los servidores relacionados con las condiciones ambientales.

Pautas térmicas en la era de la IA

Está claro que los crecientes requisitos de energía para la inteligencia artificial están impulsando rápidamente a la industria a necesitar una refrigeración mejorada. La quinta edición de las Directrices térmicas de ASHRAE reconoce que la refrigeración líquida proporciona un camino necesario para soportar la creciente densidad de potencia requerida por estas aplicaciones, que exceden la capacidad de utilizar refrigeración por aire sola.

Las clases de refrigeración por aire 'H' se introdujeron en la quinta edición para escenarios en los que la instalación no está diseñada para refrigeración líquida o no se puede adaptar fácilmente a la refrigeración líquida. No se introdujeron para frenar el progreso de la transición a la refrigeración líquida.

De hecho, la Enciclopedia Datacom TC 9.9 recientemente publicada presenta por primera vez nuevas clases 'S' de refrigeración líquida para ayudar a acelerar la capacidad de los centros de datos de adoptar refrigeración líquida.

Conclusión

El diseño térmico de ITE implica un delicado equilibrio entre el rendimiento informático de ITE, la confiabilidad de ITE, el costo de ITE y el consumo de energía de ITE. Además, el diseño de la instalación debe evitar aumentar el consumo de energía general de ITE y HVAC en el centro de datos mediante la creación de un entorno que resulte en un mayor consumo de energía del ITE y/o una reducción de la computación por vatio. Comprender las compensaciones entre estos objetivos es fundamental para tomar decisiones de ahorro de energía. Las Directrices térmicas de ASHRAE para entornos de procesamiento de datos y los sobres recomendados y permitidos proporcionan un conjunto común de condiciones de diseño para que los fabricantes de equipos de TI diseñen.

• Se debe utilizar la condición de sobres recomendados y permitidos si no se realiza un análisis personalizado.
• Las Directrices térmicas de ASHRAE proporcionan un método para evaluar condiciones alternativas, equilibrando la necesidad de un mayor ahorro de energía de lo que es posible en las condiciones ambientales estándar con los diferentes factores del TCO.
• Las clases de refrigeración por aire de alta densidad no pretenden reemplazar ni retrasar las soluciones de refrigeración líquida, sino más bien permitir la informática en instalaciones diseñadas únicamente para refrigeración por aire.

Con un mayor énfasis en la refrigeración mejorada requerida para mayores densidades de energía de los servidores y el enfoque siempre presente en la optimización de la energía del centro de datos, ASHRAE TC 9.9 continuará involucrando a aquellos en la industria del centro de datos y a los fabricantes de TI para brindar las últimas actualizaciones de nuestras publicaciones de ASHRAE para ayudar a la industria a operar los centros de datos de la manera más confiable y eficiente desde el punto de vista energético.