Conforme a demanda por computação na nuvem e outros serviços que consomem dados continuam a crescer, os gerentes de data center têm a missão de entregar mais potência computacional.
Atender a essas necessidades tem a sua parcela de desafios. Os data centers precisam obter mais da infraestrutura de TI que eles já têm instalada, enquanto estrategicamente a expandem. É importante notar que conforme cresce a potência computacional, também cresce o calor gerado pelos servidores de próxima geração, e é necessário ter a tecnologia correta de refrigeração para manter as condições ideais de ambiente.
Em termos de refrigeração de data centers, os operadores e gerentes têm opções. Mas nem todas são criadas da mesma forma. Vamos abordar as estratégias de refrigeração comumente disponíveis hoje em dia, bem como seus prós e contras:
Refrigeração a ar tradicional: Uma opção limitada
Sendo o método mais convencional para manter condições ambientais otimizadas, os sistemas de refrigeração a ar têm sido usados há décadas. Esses sistemas liberam ar frio em um espaço de forma que fique disponível na câmara fria, permitindo que o hardware de TI o absorva a partir da região frontal, passando pelos componentes antes de ejetá-lo na câmara quente. Esse ar quente então retorna, resfriado, e é passado para o data center, completando o ciclo.
Entretanto, esses sistemas vêm ficando cada vez mais inadequados para administrar a crescente carga de trabalho e a produção de calor no equipamento de data centers modernos. Tradicionalmente, configurações de servidor chegando até 10 quilowatts de potência eram consideradas de alta densidade, mas no futuro as configurações de densidade extrema poderão chegar a 40 quilowatts: um valor fundamentalmente insustentável para os métodos tradicionais de refrigeração a ar. Resumindo, a quantidade de calor oriunda de sistemas de alta potência é grande demais para que a refrigeração a ar possa ser eficiente.
Sistemas de refrigeração indireta (placa fria): Potencial para complicações
As placas frias funcionam absorvendo e dissipando o calor através de sistemas de refrigeração líquida de malha fechada. Mais eficientes e compactos que os sistemas de refrigeração a ar tradicionais, eles oferecem algumas nítidas vantagens para os gerentes de data center.
Porém, podem ser caros e dependem de um abastecimento de água constante. Tubos e bombas de água podem acabar se corroendo com o tempo, o que aumenta o risco de vazamentos em espaços cheios de produtos eletrônicos.
Refrigeração por imersão para data centers: Uma verdadeira inovação
A refrigeração por imersão em líquido é uma tecnologia que vem sendo adotada como opção prática para superar os problemas de aquecimento de data center e a subsequente perda de densidade de rack. Alguns dos maiores nomes em tecnologia estão aproveitando os seus benefícios, e a demanda só aumenta.
Aplicações de refrigeração por imersão submergem os componentes do computador em um fluido dielétrico não condutor. Dois tipos de sistemas de refrigeração por imersão estão em uso hoje: monofásico e bifásico. Ainda que ambos os métodos envolvam a submersão do hardware no fluido, as abordagens possuem diferenças significativas.
Na refrigeração por imersão monofásica , o hardware é submerso em um fluido dielétrico que entra em contato direto com o equipamento de TI, afastando o calor conforme o fluido escorre por um mecanismo de rejeição ao calor. Tanto fluidos orgânicos como halogenados podem ser usados nessa aplicação, apesar da segunda opção ser tipicamente associada a um custo maior e a um perfil de sustentabilidade ambiental menos favorável.
Na refrigeração bifásica, um fluido à base de fluorocarbono ferve assim que entra em contato com as partes quentes do equipamento, o que faz com que esse fluido evapore para ser condensado em um trocador de calor, e então redirecionado para o tanque de refrigeração. Essa mudança de estado do líquido para o gasoso permite que o fluido absorva uma alta quantidade de calor do equipamento, mas também exige uma integração dos elementos do desenho do sistema para facilitar a transição, bem como um sistema selado para evitar o custo de perder parte do fluido durante a evaporação.
Para os data centers, ambas as abordagens podem trazer grandes benefícios, incluindo:
Melhor densidade de potência
Maior vida útil do equipamento
Melhor desempenho térmico
Melhor utilização da área útil
Mais eficiência no uso de energia
Para mergulhar na tecnologia de refrigeração por imersão, leia nosso artigo técnico aqui.
Personalização do fluido monofásico
Os sistemas monofásicos apresentam algumas vantagens únicas em relação aos bifásicos, principalmente a habilidade de personalizar os fluidos de refrigeração para características de desempenho específicas.
Por exemplo, o cobre prevalece em sistemas de servidor e é particularmente suscetível a corrosão quando exposto a óleo ou água. Isso significa que o desempenho contra a corrosão é uma característica fundamental, possibilitada por produtos químicos e inibidores de corrosão específicos que dão ao fluido a habilidade de interromper a corrosão antes que ela comprometa o sistema do servidor.
Além disso, a durabilidade do fluido é uma característica fundamental para a refrigeração por imersão. Idealmente, o seu fluido deve ter a mesma validade do sistema de servidor que ele está refrigerando, reduzindo assim a necessidade de trocas periódicas, que exigiriam tempo e manutenção. Essa característica de desempenho funciona para ambos os lados também: conforme as demandas por potência aumentam, os fluidos da próxima geração precisam ajudar a estender a expectativa de vida útil do hardware.
A refrigeração por imersão está se afastando das outras tecnologias e deverá se tornar o padrão em refrigeração para data centers em um futuro próximo. Para os gerentes de data center, não vale a pena ficar para trás.
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