Cada vez más empresas están cambiando a infraestructura virtual, por lo que la carga en los servidores de los centros de datos está creciendo y, con esto, el consumo de electricidad. En 2017, el poder de los centros de datos
representó el 3% de toda la electricidad generada en el planeta. En algunos casos, el 40% de la electricidad se
consume en los sistemas de aire acondicionado de las salas de máquinas.
Para reducir los costos de mantenimiento del equipo y reducir el "control" de la electricidad, se están desarrollando nuevas soluciones tecnológicas en la industria. A continuación, hablaremos sobre enfriamiento por inmersión, aire acondicionado inteligente e impresión 3D de radiadores.
/ foto Rolf Brink CC BY-SA Enfriamiento por inmersión
El agua optimiza efectivamente el costo de los equipos de enfriamiento en el centro de datos. Esto se debe al hecho de que el líquido que pasa a través de los radiadores elimina el calor del equipo mejor que el aire. Sin embargo, los centros de datos modernos no solo se preocupan por el componente financiero del problema, sino también por la imagen. Poco a poco, los centros de datos se están volviendo más "verdes", reduciendo el consumo de agua.
Por esta razón, la industria a menudo presta atención a la tecnología de enfriamiento por inmersión, que utiliza fluidos dieléctricos especiales en los que las placas de servidor están completamente inmersas. Este enfoque elimina mejor el calor de la plancha y
ayuda a reducir el ruido típico de los centros de datos en la sala de máquinas.
En 2017, Horizon Computing
introdujo su desarrollo en esta área. Crearon un centro de datos modular, que consta de varios cuadros. Las cajas están llenas de aceite mineral, que contiene hierro. Estructuralmente, la caja del módulo es un radiador, por lo que el producto mantiene automáticamente la temperatura deseada del servidor debido a la convección natural.
Otro ejemplo de tecnología de inmersión es el proyecto Green Revolution Cooling. Estamos hablando de un
fluido de aceite especial que, según el fabricante, asegura que elimina el calor del equipo de manera más eficiente que el aire mil veces. Esta característica les da a los administradores del centro de datos más tiempo para arreglar las averías, ya que la plancha tarda más en alcanzar temperaturas críticas.
Las grandes empresas de TI han decidido ir más allá. Ahora sumergen centros de datos enteros bajo el agua. Incluso existe la
opinión de que los centros de datos del futuro estarán bajo el agua. Uno de esos centros, llamado Natick, que está inmerso en el océano frente a las islas de Escocia,
se puede ver en vivo .
Para enfriar los servidores, los desarrolladores adaptaron la tecnología que utilizan en los submarinos para reducir la temperatura de los reactores. El sistema de aire acondicionado toma agua directamente del océano y la entrega a los radiadores en bastidores con equipos. Después, ella regresa al océano. Esto ahorra agua y reduce los costos de aire acondicionado.
Sistemas de IA para una gestión más fresca
Los sistemas de inteligencia artificial se utilizan activamente para resolver diversos problemas en el centro de datos. Por ejemplo,
optimizan el rendimiento del equipo y protegen las redes de ataques de piratas informáticos. La gestión de la refrigeración es otra área estratégica para la IA.
En 2018, Google
confió el algoritmo de administración del sistema de enfriamiento a uno de sus centros de datos. Utiliza una red de sensores que monitorean el sistema de acuerdo con varios parámetros, desde el nivel de humedad del aire hasta la velocidad del viento en la calle. Basado en los datos de AI, hace pronósticos de cómo las condiciones ambientales afectarán la temperatura en el centro de datos y el consumo de energía.
Los pronósticos permiten que el algoritmo tome la mejor decisión y envíe recomendaciones al sistema de control del aire acondicionado. Una vez que el sistema "adivinó" de forma independiente, usar el aire frío de la calle en invierno para enfriar el agua en los enfriadores. Esto ha ayudado a reducir los costos de energía en un 30%.
/ foto de Alexis Lê-Quôc CC BY-SAUna solución similar se
presentó en Litbit. El sistema "inteligente" analiza las frecuencias ultrasónicas y las vibraciones anormales del piso en la sala de máquinas. Con base en los datos recibidos, ella puede determinar si todo el equipo funciona correctamente. Otro ejemplo es la solución de Nlyte Software. Recopila datos sobre la temperatura en la sala de máquinas, la cantidad de electricidad consumida, etc. En base a estos datos, el sistema aconseja a los administradores sobre qué se puede mejorar.
Enfriamiento de impresión 3D
La industria de TI de hoy está mejorando no solo los métodos de enfriamiento de toda la sala de máquinas. Se ofrecen tecnologías para la eliminación de calor de procesadores individuales. No hace mucho tiempo, los ingenieros de la Universidad de Binghamton introdujeron una solución que entrega agua y refrigerantes directamente a los chips del servidor. En el futuro, el desarrollo puede reemplazar la grasa térmica.
Los ingenieros aplicaron una capa de aleación de titanio, estaño y plata al cristal. Luego, utilizando la impresión 3D, formaron canales para el paso del refrigerante. El grosor del material obtenido no excede el diámetro de un cabello humano, lo que permite que el refrigerante tome el exceso de calor directamente del chip.
Los expertos creen que este método puede reducir el consumo de energía en los centros de datos en un 5% en comparación con las tecnologías existentes. Este método fue probado en el laboratorio de la universidad, pero hasta su uso comercial.
¿Qué pasará después?
Los expertos de la industria
dicen que la infraestructura en los centros de datos se está distribuyendo cada vez más y que los equipos separados ocupan menos espacio. Esto dicta nuevos requisitos para los sistemas de refrigeración: es probable que los centros de datos ocupen menos espacio de lo que son ahora, pero producirán más calor por metro cuadrado. Esto significa que los métodos puntuales (por ejemplo, el uso de disipadores de calor en los procesadores) y el enfriamiento por inmersión son cada vez más relevantes.
Al mismo tiempo, la industria de TI está comprometida con la automatización, por lo que los sistemas de inteligencia artificial desempeñarán un papel cada vez más importante en la gestión de los centros de datos. Incluyendo en términos de enfriamiento.
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