Qu’est-ce que le refroidissement liquide et pourquoi cette technologie est-elle si importante pour les centres de données ?
Cette contribution a été soumise par Schneider Electric. En raison de la perspective pertinente et de l’actualité du sujet, la rédaction la publie intégralement sur ITdaily.
Les centres de données ont toujours compté sur des serveurs refroidis par air pour leur puissance de calcul, mais l’accélération des déploiements de l’IA entraîne aujourd’hui une tendance au refroidissement liquide. L’apprentissage de l’IA nécessite une augmentation considérable de la puissance de calcul, ce qui oblige les développeurs de puces à augmenter la puissance de conception thermique. Il s’agit de la quantité maximale de chaleur générée par un processeur qui doit être dissipée par un système de refroidissement pour éviter la surchauffe.
Comme les puces dégagent de plus en plus de chaleur, le refroidissement par air n’est finalement pas suffisant, ce qui fait du refroidissement liquide la meilleure option pour les serveurs d’intelligence artificielle. Le refroidissement liquide n’est pas nouveau ; après tout, il est utilisé depuis des années dans l’informatique à haute performance (HPC). Néanmoins, les environnements traditionnels des centres de données devront s’adapter au passage au refroidissement liquide pour répondre à la demande en matière d’IA.
Voici les questions et réponses les plus fréquemment posées sur l’IA et le refroidissement liquide :
Quelle est l’urgence du besoin de serveurs refroidis par liquide à mesure que l’IA se généralise ?
L’intérêt croissant des entreprises pour la mise en œuvre d’applications d’intelligence artificielle nécessite davantage de serveurs refroidis par liquide. Les fluides dissipent mieux la chaleur que l’air, et de nombreuses nouvelles puces utilisées pour les solutions d’IA ne peuvent pas être refroidies de manière adéquate avec de l’air. Par conséquent, les opérateurs de centres de données doivent rapidement mettre en place des infrastructures pour prendre en charge les serveurs refroidis par liquide.
Quelles formes de refroidissement liquide pouvez-vous utiliser ?
La solution la plus courante consiste à fixer un dissipateur thermique sur un processeur ou une mémoire, par exemple. De l’eau d’une composition spéciale passe à travers la plaque, absorbe la chaleur et la transporte ensuite à travers une boucle du système de refroidissement technologique (TCS) jusqu’à une unité de distribution du liquide de refroidissement (CDU) avec un échangeur de chaleur qui dissipe la chaleur. Bien qu’un fluide à base d’eau soit le plus courant, un fluide spécialement conçu qui bout dans le dissipateur et se condense ensuite dans l’unité de distribution de chaleur peut également être utilisé. Bien que les dissipateurs thermiques dissipent la majeure partie de la chaleur du serveur par l’intermédiaire d’un liquide, un refroidissement par air est toujours nécessaire.
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Une autre méthode est le refroidissement par immersion, dans lequel un serveur est placé dans un châssis ou un réservoir rempli d’un fluide diélectrique pour refroidir l’ensemble du serveur. Ce fluide diélectrique est généralement une huile synthétique qui dissipe la chaleur. Bien que cette méthode ne soit actuellement pas aussi populaire que le dissipateur thermique, elle présente des avantages. En effet, le refroidissement par immersion ne nécessite pas de circulation d’air dans le serveur, ce qui garantit une grande stabilité thermique dans l’ensemble du serveur.
Comment les centres de données existants peuvent-ils prendre en charge la mise en œuvre de serveurs d’IA à haute densité avec refroidissement liquide ?
Il est préférable de connecter un CDU (unité de distribution du liquide de refroidissement) à un système d’eau existant (boucle) de votre centre de données, bâtiment ou installation, ce qui permet à la chaleur de la boucle du système de refroidissement technologique (TCS) d’aller directement au système de refroidissement de l’installation. Si une connexion au système d’eau existant n’est pas disponible, l’opérateur d’un centre de données peut déployer un CDU qui élimine le liquide dans l’air. Lors de la construction de nouveaux centres de données, les systèmes d’eau peuvent être conçus dès le départ pour être parfaitement adaptés au refroidissement par liquide lors de leur mise en service.
Qu’est-ce qu’un CDU et quelle est sa fonction ?
Un CDU, ou unité de distribution du liquide de refroidissement, contrôle la température, la composition chimique et le flux du liquide vers le serveur à refroidir. La fonction d’un CDU est similaire à celle d’un transformateur qui régule la tension. Dans ce cas, le CDU utilise un échangeur de chaleur et des pompes pour réguler le débit et la température du fluide envoyé à l’équipement à refroidir. Le CDU isole également la boucle du système de refroidissement technologique (TCS) des systèmes du centre de données, de l’usine ou du bâtiment par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur intégré « liquide-liquide » ou « liquide-air ».
Quel est le bon ratio entre les serveurs refroidis par air et ceux refroidis par liquide pour un nouveau centre de données ?
Les centres de données ne seront pas refroidis à 100 % par des liquides, même si ces derniers deviennent de plus en plus indispensables dans les environnements à haute densité. Le défi pour les concepteurs est de s’assurer que leurs systèmes de refroidissement sont flexibles. Cette tâche sera bientôt facilitée par l’arrivée sur le marché de systèmes de refroidissement permettant de passer d’un refroidissement par air à un refroidissement par liquide. Cela permet non seulement d’obtenir la flexibilité nécessaire, mais aussi d’accroître l’efficacité, ce qui favorise les stratégies de durabilité des centres de données.
Est-il possible d’avoir des serveurs refroidis par liquide en utilisant 100% de refroidissement libre ?
Oui, mais cela dépend des exigences du serveur et du climat du centre de données. Le refroidissement libre utilise l’air extérieur pour abaisser la température du liquide utilisé pour le refroidissement. L’utilisation de l’air extérieur est une méthode de refroidissement plus économique et convient à des sites où les températures sont plus basses. Cependant, l’eau utilisée pour refroidir les puces ne doit pas nécessairement être froide ; des températures supérieures à 37°C sont encore acceptables, en fonction du processeur. Cela signifie que le refroidissement libre est possible même dans les climats plus chauds, ce qui permet de contrôler les coûts de refroidissement des centres de données et de promouvoir le développement durable.
Cette contribution a été soumise par Schneider Electric. En raison de la perspective pertinente et de l’actualité du sujet, la rédaction la publie intégralement sur ITdaily. Schneider Electric a également publié un livre blanc sur le sujet : Navigating Liquid Cooling Architectures for Data Centres with AI Workloads.