REFROIDISSEMENT LIQUIDE DIRECT
Les serveurs sont devenus essentiels à notre vie quotidienne, sans vraiment que l’on s’en rende compte. D'autant plus que les institutions, les entreprises et les consommateurs utilisent quotidiennement le Cloud. Le nombre de data centers ne cesse d'augmenter. Les composants deviennent également de plus en plus puissants et génèrent donc de plus en plus de chaleur. Bien qu'encore largement utilisés dans les data centers, le potentiel des systèmes traditionnels de refroidissement par air est limité, surtout si l'on tient compte de l'impact environnemental. Quelques technologies basées sur le liquide ont émergé, dont le refroidissement liquide direct (DLC).
Comment fonctionne le refroidissement par liquide direct ?
Contrairement au refroidissement par immersion, le refroidissement liquide direct ne consiste pas à immerger un serveur entier dans un liquide de refroidissement. En DLC, seuls les composants à forte consommation d'énergie sont refroidis : processeurs, carte graphique...
Le principe du DLC est d'établir une boucle de refroidissement. Le liquide froid est envoyé vers des "cold plates", montées directement sur les composants les plus chauds, et absorbe la chaleur qui est envoyée vers une unité de distribution du liquide de refroidissement (CDU) puis vers un échangeur de chaleur. Lorsque le liquide a été refroidi, il est renvoyé vers les "cold plates", fermant ainsi la boucle.
Cette méthode de refroidissement permet d'extraire jusqu'à 80 kW par baie (60 à 70 % de la chaleur), ce qui améliore l'efficacité du centre de données et réduit les coûts énergétiques jusqu'à 45 %. Le reste de la chaleur doit être dissipé par une autre méthode, généralement par un "mur de ventilateurs" à l'arrière de la baie.
Pourquoi utiliser une solution de refroidissement liquide direct ?
Si votre infrastructure consomme de 20 à 80 kW par rack et que vous souhaitez réduire votre PUE et votre énergie consommée, réutiliser l'énergie et avoir un meilleur contrôle thermique, le refroidissement direct par liquide est une solution à envisager.
Efficacité énergétique et durabilité
Il n'est pas étonnant de voir que le facteur environnemental joue un rôle important dans le choix d'une solution de refroidissement. Il a été prouvé que le refroidissement par air est celui qui a le plus d'impact négatif sur la planète en raison des nombreux ventilateurs qui ont besoin de beaucoup d'électricité pour fonctionner. Par conséquent, les coûts énergétiques sont élevés, plus élevés que l'utilisation d'une solution de refroidissement liquide telle que le refroidissement par liquide directement sur la puce.
Lorsque l'on compare le refroidissement par air et le refroidissement par liquide, le calcul du PUE (Power Usage Effectiveness) est essentiel. Il évalue l'efficacité des centres de données ou des infrastructures technologiques en matière d'utilisation énergétique. Plus le PUE est élevé, moins le datacenter est efficace, ce qui a un impact sur les coûts énergétiques.
Pour être efficace, on estime qu'un data center doit atteindre un PUE de 1,5. Les data centers utilisant un système de refroidissement liquide direct peuvent atteindre un PUE inférieur à 1,2 en raison de l'élimination de la plupart des systèmes de traitement de l'air. Selon l'Uptime Institute, le PUE moyen en 2021 était de 1,57 contre 1,59 en 2020.
Le DLC peut également être utilisé pour réutiliser la chaleur fatale en redirigeant le liquide chauffé vers le système de chauffage d'un bâtiment ou de toute autre infrastructure.
Flexibilité et facilité d'adaptation
La plupart des data centers possèdent encore un système de refroidissement par air. Le passage à une nouvelle solution de refroidissement, telle que le refroidissement liquide direct, peut sembler compliqué. Cependant, l'infrastructure existante du data center peut être réutilisée moyennant une reconstruction et une modification mineure. Ce processus est appelé "rétrofit". Lorsqu'une installation passe par ce processus, des options rentables sont proposées pour augmenter l'efficacité et/ou la capacité sans modifier l'infrastructure du bâtiment.
Réduction de la pollution sonore
Il est bien connu que les ventilateurs font beaucoup de bruit. Dans un data center refroidi par air, le bruit est fort et constant, ce qui rend les conditions de travail des techniciens difficiles et, à long terme, dangereuses pour leur audition.
Le refroidissement direct par liquide nécessite moins de ventilateurs, ce qui réduit considérablement la pollution sonore et crée un meilleur environnement de travail pour les techniciens de maintenance qui peuvent rester plus longtemps à l'intérieur du data center et se concentrer pleinement.
Maintenance aisée
Comparé au refroidissement par air, le refroidissement direct par liquide est plus simple à entretenir. Par exemple, les boucles de refroidissement peuvent être séparées des autres équipements, ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire d'arrêter l'entièreté de la baie pour faire de la maintenance.
Refroidissement direct par liquide : monophasé et biphasé
Lorsque qu'on utilise le refroidissement liquide, deux processus sont possibles.
Refroidissement monophasé
Dans un refroidissement monophasé, le liquide diélectrique à base d'hydrocarbures (similaire à l'huile minérale) ou l'eau ne change pas d'état en accumulant la chaleur fatale. Une "cold plate" est placée sur le composant, de sorte que ces derniers ne soient pas en contact direct avec le liquide. Des ventilateurs sont toujours nécessaires pour assurer la circulation de l'air afin d'évacuer le reste de la chaleur à travers le serveur.
Nous travaillons ensemble !
Refroidissement biphasé
Le refroidissement en deux phases ou biphasé se base sur l’évaporation. Le fluide diélectrique à basse pression change d'état, passant de l'état liquide à l'état de vapeur, lors de l'accumulation de la chaleur fatale. Le liquide utilisé est à base de fluorocarbone, qui bout à environ 50°C. Il est plus couteux et doit être manipulé avec précaution.
Ces deux méthodes de refroidissement permettent d'éliminer environ 70 à 75 % de la chaleur fatale générée par les serveurs, ce qui laisse 25 à 30 % devant être éliminé par des ventilateurs.
Nous travaillons ensemble !
Les serveurs 2CRSi refroidis par liquide
La gamme OCtoPus
Depuis le premier jour, 2CRSi croit en la solution de refroidissement liquide pour refroidir ses serveurs. L'OCtoPus est une gamme de serveurs basée sur les principes de l'OCP, comprenant des serveurs utilisant les trois principaux types de systèmes de refroidissement, le refroidissement liquide direct étant l'un d'eux.
OCtoPus 2GG
L' OCtoPus 2GG en 1OU 21" est composé de deux nœuds lames, de deux sockets pour les processeurs AMD EPYC™ 9004. Nos serveurs DLC sont équipés de connecteurs blindmates étanches, qui doivent être fixés aux manifolds. Ce design a été conçu pour simplifier le travail des techniciens lors de la maintenance : plus besoin de déconnecter les tuyaux, il suffit de tirer le serveur vers l'arrière pour le retirer de la baie !
OctoRack
Pour accueillir notre gamme OCtoPus, nous avons également conçu des baies. L'OctoRack 42SL est un rack 42OU basé sur les principes de l'OCP. Il est équipé d'un "mur de ventilateurs" refroidis par air et d'une infrastructure DLC. Plus d'informations sur l'OctoRack !
La Kraken
Le Kraken est la seule station de travail dotée de deux cartes mères, ce qui en fait un produit inégalé qui repousse les limites du possible. Avec cette centrale, vous avez la possibilité de combiner deux systèmes d'exploitation, ce qui vous permet d'effectuer différentes tâches en fonction de vos préférences. Alimenté par des composants de pointe, le Kraken excelle dans l'exécution de n'importe quelle tâche sans effort, même lorsqu'il s'agit de gérer plusieurs projets simultanément, grâce à ses doubles nœuds.
Cette station de travail exceptionnelle est le fruit d'une collaboration entre 2CRSi et Ansys, le leader mondial de la simulation d'ingénierie. Plus d'informations sur la Kraken!