La demanda de servicios web con uso intensivo de datos sigue aumentando a un ritmo acelerado. Solo en los Estados Unidos, la demanda (medida en función del consumo energético a fin de reflejar la cantidad de servidores que un centro de datos puede alojar) se prevé que alcance los 35 gigavatios (GW) para 2030, hasta 17 GW en 2022, de acuerdo con análisis recientes de McKinsey & Company.
Para responder a esta demanda, los gerentes de centros de datos están abocados a ofrecer exponencialmente más potencia de computación. No obstante, a medida que se incrementa la potencia de computación, también aumenta el calor que generan los servidores de próxima generación, y se requiere la tecnología de refrigeración correcta para mantener las condiciones ambientales óptimas.
Con este trasfondo, la refrigeración por inmersión, una tecnología revolucionaria que sumerge componentes de TI en un fluido dieléctrico no conductor, está cobrando impulso como innovación para los centros de datos. Algunas de las compañías tecnológicas más importantes lo están aprovechando y la demanda no deja de crecer.
Dos tipos de sistemas de refrigeración por inmersión se encuentran en uso hoy en día: monofásico y bifásico. Ambos métodos implican sumergir completamente hardware en fluido, pero cada enfoque es bastante diferente y para los gerentes de centros de datos que consideran adoptar esta tecnología sería conveniente analizar esas diferencias. Analicémoslo en mayor profundidad:
Refrigeración para centros de datos: Distintos enfoques para abordar objetivos comunes
En primer lugar, debemos tomarnos un momento para evaluar exactamente qué necesita del sistema de refrigeración.
Más allá de la configuración, su sistema de refrigeración debería contribuir con lo siguiente:
- Eficiencia operativa Su sistema de refrigeración debería hacer un uso eficiente de la potencia que requiere. Las configuraciones de los sistemas de refrigeración por aire tradicionales suelen demandar mucha energía y el uso puede dispararse cuando las temperaturas aumentan. Los sistemas de refrigeración por inmersión pueden ser más eficientes, lo cual permite a las instalaciones desviar más consumo de kilovatios directamente al hardware.
- Resiliencia. Su capacidad para adaptarse a las condiciones cambiantes es fundamental y su sistema de enfriamiento cumple un papel en ello. Los centros de datos necesitan soluciones de enfriamiento opcionales para ofrecer un servicio continuo durante toda la vida útil de sus sistemas de servidores. Una falla relacionada con el enfriamiento puede provocar costosos tiempos de inactividad en sus operaciones e interrupciones para sus clientes.
- Longevidad. Aprovechar al máximo su infraestructura de TI actual es fundamental y el sistema de refrigeración que elija afecta. Las temperaturas operativas óptimas permiten evitar la degradación térmica de los componentes de los servidores.
Las soluciones de refrigeración por inmersión ofrecen el potencial de permitirle lograr esos objetivos y más. Pero no todas ellas se crean de la misma manera.
Refrigeración por inmersión monofásica
En el enfriamiento por inmersión monofásico, el hardware se sumerge en un fluido dieléctrico que hace contacto directo con los equipos de TI y que aleja el calor a medida que el fluido fluye a través de un mecanismo de rechazo de calor. En esta aplicación, pueden utilizarse fluidos tanto orgánicos como halogenados, aunque los últimos suelen asociarse con un costo más alto y un perfil de sostenibilidad menos favorable.
Refrigeración por inmersión bifásica
En la refrigeración bifásica, un fluido a base de fluorocarburos hierve fácilmente cuando entra en contacto con puntos calientes de los equipos, lo que genera la transformación del fluido de un líquido a un vapor que puede condensarse en un intercambiador de calor y volver a circularse en el tanque de enfriamiento. Este cambio de fase de líquido a gas permite al fluido atraer gran cantidad de calor del equipo, y también requiere la integración de elementos de diseño del sistema para facilitar la transición y un sistema sellado para evitar una costosa pérdida de fluidos a causa de la evaporación.
Ventajas de las personalizaciones de fluidos monofásicos
Tanto la refrigeración monofásica como la bifásica permiten a los centros de datos lograr mayor densidad de potencia, mejor desempeño térmico, mayor efectividad del consumo de energía y vida útil del equipo más prolongada. Esos beneficios son motivo suficiente para que los gerentes de centros de datos con mentalidad vanguardista consideren firmemente la tecnología, más allá de los detalles.
No obstante, los sistemas monofásicos presentan algunas ventajas singulares en comparación con los bifásicos. Tal vez, el más importante es que los sistemas monofásicos permiten fluidos de refrigeración personalizados, lo cual facilita que la formulación cumpla con las necesidades específicas del centro de datos. Por ejemplo, el cobre es frecuente en los sistemas de servidores y es particularmente susceptible a la corrosión cuando se expone al aceite o el agua. Esto hace que la protección contra la corrosión sea una característica fundamental para los fluidos de inmersión. Su proveedor de soluciones debería poder formular el fluido con la composición química específica que se requiere para el rendimiento anticorrosivo a largo plazo.
La durabilidad del fluido es otro factor importante. El fluido debería durar durante la vida útil del sistema del servidor en condiciones óptimas. Esto elimina la necedad de cambiar el fluido con regularidad, una tarea de mantenimiento que puede resultar costosa y requerir mucho tiempo. Además, a medida que las demandas de potencia aumentan, los fluidos específicamente diseñados deberían prolongar la expectativa de la vida útil del hardware.
Las ventajas de la refrigeración por inmersión pueden ser beneficiosas para los centros de datos de cualquier tamaño, desde centro de datos empresariales más modestos hasta centros de datos a hiperescala revolucionarios. Las operaciones más pequeñas que ansían obtener más de su infraestructura actual pueden beneficiarse de sacar el mayor provecho a la densidad de potencia con la refrigeración por inmersión. Por otra parte, las de hiperescala pueden implementar la refrigeración por inmersión para maximizar su potencia de computación aún más.
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