introducción
A medida que la demanda de procesamiento de datos continúa aumentando, también aumenta la necesidad de soluciones de refrigeración eficaces. Los métodos de refrigeración tradicionales no sólo consumen mucha energía, sino que también son difíciles de mantener con el calor generado por los equipos informáticos modernos. En respuesta, ha surgido una ola de sistemas innovadores de refrigeración de centros de datos, que están remodelando el panorama de la gestión de centros de datos.
refrigeración directa de virutas
La refrigeración líquida es una innovación revolucionaria que cambia significativamente la forma en que se refrigeran los centros de datos y es una de las tecnologías de refrigeración más populares disponibles en la actualidad. Existen muchos tipos diferentes de sistemas de refrigeración líquida y cada nueva innovación ofrece una mayor eficiencia.
El enfriamiento directo de chips es una tecnología de enfriamiento líquido más novedosa. A diferencia de los métodos tradicionales de refrigeración por aire, que enfrían indirectamente los equipos del centro de datos enfriando el aire circundante, el líquido refrigerante (normalmente dieléctrico o no conductor) se integra en el hardware del servidor a través de una red de pequeños tubos o microcanales, lo que permite que el refrigerante se entregue. directamente a puntos de acceso en los diversos componentes del servidor, incluida la unidad central de procesamiento (CPU) y otros chips. Esta técnica se utiliza comúnmente en entornos informáticos de alto rendimiento, como supercomputadoras y centros de datos que albergan aplicaciones que consumen mucha energía y generan mucho calor.
enfriamiento por inmersión de dos fases
El enfriamiento por inmersión de dos fases es una forma innovadora y eficiente de enfriar sistemas informáticos de alto rendimiento, incluidos servidores y equipos de centros de datos. A diferencia de los métodos tradicionales de refrigeración por aire o líquido, la refrigeración por inmersión de dos fases sumerge completamente los componentes del hardware en un líquido refrigerante dieléctrico o no conductor especialmente diseñado. Este refrigerante suele ser un refrigerante sintético en dos fases: líquido y vapor. Con un punto de ebullición de 50 grados, es mejor conductor del calor que el aire, el agua o el aceite. El vapor formado por la interacción entre el líquido y el componente calefactor promueve pasivamente la transferencia de calor.
El enfriamiento por inmersión en dos fases tiene varias ventajas. El primero es una mayor eficiencia y ahorro energético. En comparación con la refrigeración por aire, esta tecnología de refrigeración tiene una ventaja de eficiencia > 90 %. Además, dado que los componentes no se ven afectados por los cambios de temperatura, la tecnología también mejora la confiabilidad. Al mismo tiempo, también permite la implementación de hardware de alta densidad, ya que elimina la necesidad de circulación de aire y de una gran infraestructura de refrigeración.
refrigeración geotérmica
El enfriamiento geotérmico existe desde hace bastante tiempo, pero no muchos centros de datos han podido aprovechar su bajo costo y sus beneficios ambientales. Es una temperatura relativamente estable y fresca debajo de la superficie terrestre, es decir, la energía geotérmica o calor de fuente terrestre actúa como un radiador, en lugar de liberar aire al aire libre como lo hacen los aires acondicionados tradicionales. Una red de tuberías enterradas bajo tierra (llamadas bucles de superficie) contiene un fluido de intercambio de calor, generalmente una mezcla de agua y anticongelante. El sistema pasa a través de pozos subterráneos verticales llenos de rellenos de transferencia de calor. El fluido de intercambio de calor en la tubería absorbe calor del interior del edificio, incluido el equipo del centro de datos, durante el enfriamiento. A medida que el fluido circula a través del circuito de superficie, intercambia calor con el ambiente subterráneo más frío.
La refrigeración geotérmica se considera una solución de refrigeración ecológica y sostenible, ya que reduce significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y la dependencia de los combustibles fósiles.
refrigeración líquida por microcanales
La refrigeración líquida de microcanales es una extensión de la refrigeración líquida directa del chip con la adición de placas frías dirigidas directamente a la CPU, la GPU y los módulos de memoria para disipar eficazmente el calor generado por los componentes electrónicos. Este método de enfriamiento utiliza canales o microcanales pequeños y complejos para entregar el refrigerante líquido cerca de la fuente de calor, mejorando así la disipación de calor y el rendimiento térmico.
Los intercambiadores de calor de microcanales suelen estar hechos de materiales como cobre o aluminio y constan de muchos canales pequeños, normalmente de tamaño del orden de las micras. Estos canales están diseñados para ser muy compactos y eficientes en la transferencia de calor, lo que reduce el tamaño entre un 10 y un 30 por ciento y el peso en un 60 por ciento, lo que reduce en gran medida el espacio que ocupa el centro de datos. Este método de enfriamiento también reduce los costos, ya que hay menos costos de refrigerante y material.
refrigeración líquida por microconvección
La refrigeración líquida por microconvección utiliza una gran cantidad de pequeños chorros de fluido diseñados con precisión en un módulo de refrigeración compacto, lo que cambia el rendimiento de refrigeración a nivel de chip. La tecnología fue creada para mejorar el rendimiento de las aplicaciones con los perfiles más intensivos en computación. Dado que el enfriamiento por microconvección facilita el flujo vertical hacia el dispositivo, aumentando el coeficiente de transferencia de calor de disipación de calor, se elimina el uso de materiales de interfaz térmica.
La refrigeración líquida por microconvección es especialmente valiosa en situaciones en las que los métodos de refrigeración tradicionales pueden no proporcionar suficiente capacidad de refrigeración o en las que se debe minimizar el tamaño y el peso de la solución de refrigeración. Esta es un área de investigación y desarrollo continuo de técnicas de gestión térmica.
conclusión
Los innovadores sistemas de refrigeración de centros de datos están cambiando la forma en que gestionamos y mantenemos la enorme infraestructura informática que impulsa el mundo digital. La adopción de estas tecnologías avanzadas no sólo mejorará el rendimiento y la longevidad de los equipos del centro de datos, sino que también contribuirá a un futuro digital más ecológico y sostenible.