Suivez le courant : est-il déjà temps de passer au refroidissement liquide ?

Mais pas pour tout le monde. Du moins, pas encore.

Alors que les centres de données hyperscale connaîtront une croissance significative de la densité des racks, les centres de données des petites entreprises et de colocation devraient rester dans les niveaux de 12 à 17,5 KW au cours des prochaines années¹.

Cela suggère qu’il y aura une période de transition au cours de laquelle de nombreux exploitants pourront continuer à utiliser des refroidisseurs traditionnels pour le refroidissement. Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients. 

Systèmes refroidis par air

D’un autre côté, le refroidissement par air est rentable, simple et fiable. Il souffle de l’air froid à travers et autour du matériel, ce qui dissipe la chaleur et abaisse la température à l’intérieur du serveur.

Les systèmes refroidis par air sont conçus en trois configurations de base.

• Salle : le système CVC du datacenter évacue l’air froid dans toute la pièce ou à travers les bouches d’aération des planchers surélevés sous les serveurs.
• Rangée : le flux d’air est ciblé en consacrant une unité de refroidissement aérienne à chaque rangée d’équipement. C’est plus efficace que de refroidir toute la pièce, car moins d’énergie est nécessaire pour déplacer l’air au-dessus des serveurs.
• Rack : une approche encore plus ciblée, les systèmes de refroidissement par air basés sur des racks ciblent des racks spécifiques avec leur propre unité de refroidissement.

Du côté positif également, de nombreux centres de données peuvent aider à augmenter la capacité de refroidissement de leur système CVC simplement en ajoutant des refroidisseurs ou en remplaçant leur refroidisseur existant par un refroidisseur plus puissant. Leurs techniciens CVC connaissent généralement la technologie des refroidisseurs et comprennent son fonctionnement et la façon d’entretenir leurs systèmes.

Les inconvénients ? Bien que le refroidissement par air soit suffisant pour de nombreux centres de données à l’heure actuelle, il se peut qu’il ne le soit pas à long terme en raison de :

• L’augmentation de la demande de données
• Augmentation du coût de l’énergie
• Problèmes liés à l’eau (particulièrement difficiles pour les systèmes avec de grandes tours de refroidissement)
  • Hausse des tarifs de l’eau
  • Risque de pénurie d’eau

En plus de l’appétit vorace de l’IA pour la puissance de calcul, la hausse des coûts de l’énergie, et même du coût de l’eau pour les systèmes dotés de grandes tours de refroidissement, peut être un défi de taille pour les opérateurs de centres de données équipés de systèmes refroidis par air.

Refroidissement liquide

Au lieu de fournir un refroidissement au niveau de la pièce ou de la rangée, le refroidissement liquide cible la chaleur directement à sa source : les serveurs. Cette technologie peut fonctionner de différentes manières.

• Monophasé direct sur puce : cette méthode fournit un liquide (généralement de l’eau) au CPU ou au GPU, avec une plaque froide entre les deux, de sorte que l’électronique n’est jamais en contact avec le fluide. Les ventilateurs soufflent ensuite de l’air refroidi pour éloigner l’air tempéré des serveurs. Le refroidisseur du centre de données joue toujours un rôle majeur dans ce type de refroidissement liquide.
  
  
• Échangeur de chaleur à porte arrière—Ici, un échangeur rempli de liquide de refroidissement est monté à l’arrière du serveur. Un ventilateur interne souffle la chaleur hors du serveur et à travers l’échangeur, la refroidissant avant qu’elle ne soit libérée dans l’environnement d’air intérieur du centre de données. Parce qu’il peut être mis en œuvre sans modifications majeures des serveurs existants, il peut être une solution rentable pour les centres de données cherchant à améliorer le refroidissement.
  
  
• Refroidissement par immersion : avec cette technologie, tous les composants du serveur sont immergés dans un réservoir de liquide de refroidissement non conducteur. Ce fluide diélectrique absorbe et dissipe la chaleur, transportant le fluide réchauffé loin des composants et dans un système de refroidissement. Là, la chaleur est soit expulsée, soit dissipée à l’aide d’autres méthodes de refroidissement. Le refroidissement par immersion offre une efficacité de refroidissement élevée par rapport aux autres technologies liquides. Il est également plus silencieux, plus économe en énergie et plus compact, ce qui permet des configurations matérielles plus denses.

Bien que chaque type de système de refroidissement liquide offre des avantages, ils ont également des inconvénients.

• Les coûts initiaux sont élevés en raison de la nécessité d’équipements spécialisés tels que des réservoirs de liquide de refroidissement, des pompes et des échangeurs de chaleur. Même la mise à niveau d’équipements existants peut entraîner des investissements supplémentaires.
  
  
• Il y a toujours un risque de fuites, qui peuvent endommager les équipements et provoquer des pannes.
  
  
• Les composants de refroidissement liquide nécessitent un entretien régulier, y compris un remplacement périodique du liquide.
  
  
• Certains composants matériels ne peuvent pas être utilisés avec des systèmes de refroidissement liquide en raison de leur conception et/ou de leurs matériaux.
  
  
• Les systèmes sont complexes et nécessitent une conception, une installation et un entretien minutieux, avec une attention particulière accordée à l’étanchéité, à la plomberie et à la surveillance.
  
  
• Parce qu’il s’agit d’une nouvelle technologie, les employés qui sont habitués à entretenir des systèmes CVC refroidis par air connaîtront une courbe d’apprentissage.

Que vous choisissiez de vous en tenir à un système refroidi par air, de passer au refroidissement liquide ou de mettre en œuvre un hybride créé à partir de, Trane peut vous aider à développer, concevoir et exploiter le système de refroidissement qui maintient votre datacenter en état de marche. 

^{1 JLL Research, 2024 - https://www.jll.com.co/en/trends-and-insights/research/data-center-outlook (consulté en avril 2024)}