El DLC no vendrá al rescate de la sostenibilidad de los centros de datos

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Un número creciente de operadores de centros de datos y fabricantes de equipos anticipan la proliferación de sistemas de enfriamiento líquido directo (DLC, por sus siglas en inglés) en los próximos años. En cuanto a las proyecciones, las encuestas del Uptime Institute coinciden: el consenso de la industria para la adopción generalizada de IT enfriado por líquido converge en la segunda mitad de la década de 2020.

Los sistemas de DLC, como las placas frías y la inmersión, ya han demostrado su eficacia en aplicaciones de cómputo técnico, así como en sistemas mainframe durante décadas. Más recientemente, los fabricantes de equipos de TI y de instalaciones, junto con algunos de los principales operadores de centros de datos, han comenzado a trabajar en la comercialización de sistemas de DLC para una adopción mucho más amplia.

Un tema común que atraviesa tanto las expectativas de los operadores de DLC como los mensajes de los fabricantes es que un beneficio principal del DLC es una mejora en la eficiencia energética. Específicamente, el rendimiento térmico superior de los líquidos en comparación con el aire reducirá drásticamente el consumo de electricidad y agua en sistemas de rechazo de calor, como los enfriadores, además de aumentar las oportunidades de enfriamiento gratuito durante todo el año en algunos climas. A su vez, las credenciales operativas de sostenibilidad del centro de datos mejorarían significativamente. Mejor aún, la infraestructura de enfriamiento se volvería más ágil, costaría menos y sería más fácil de mantener.

Estos beneficios estarán fuera del alcance de muchas instalaciones por varias razones prácticas. La realidad de los centros de datos convencionales combinada con los diversos requisitos de cargas de trabajo genéricas de TI (en lugar de cómputo de alto rendimiento) significa que las ganancias de coste y eficiencia energética se distribuirán de manera desigual en el sector. Muchos de los operadores que desplieguen sistemas de DLC en los próximos años probablemente priorizarán la velocidad y la facilidad de instalación en entornos existentes, así como se enfocarán en mantener la resiliencia de la infraestructura en lugar de apuntar a la máxima eficiencia de DLC.

Otro factor importante es el tiempo: el ritmo de adopción. El uso de DLC en instalaciones críticas, y mucho menos un cambio a gran escala, representa un cambio total en el diseño de enfriamiento y las operaciones de infraestructura, y las mejores prácticas de la industria aún tienen que alcanzarlo. Añadiendo a los obstáculos está el hecho de que muchos operadores de centros de datos considerarán que los sistemas de DLC actuales son limitados o poco económicos para sus aplicaciones, lo que ralentizará la implementación en toda la industria.

Los operadores de centros de datos que instalan gradualmente un sistema de DLC en su infraestructura de centro de datos existente a menudo lo hacen de manera gradual en un proceso iterativo, acumulando experiencia operativa. Los operadores necesitarán manejar un período potencialmente largo en el que los sistemas de TI enfriados por aire y por líquido coexistan en el mismo centro de datos. Esto se debe a que los sistemas de TI enfriados por aire seguirán estando en producción durante muchos años, con ciclos de vida típicos de entre cinco y siete años. En muchos casos, esto también significará una infraestructura de enfriamiento (para transporte y rechazo de calor) compartida entre sistemas de aire y líquido.

En estos entornos híbridos, la eficiencia energética de DLC se verá limitada por los requisitos de temperatura de suministro del equipo de enfriamiento por aire, lo que pone un límite a operar a temperaturas más altas, comprometiendo los beneficios de eficiencia energética y de capital de DLC en el lado de la instalación. Esto incluye sistemas de DLC integrados con sistemas de agua helada (el retorno del lazo de instalación como suministro para DLC puede proporcionar algunas ganancias marginales) e implementaciones de DLC donde la unidad de distribución de refrigerante (CDU, por sus siglas en inglés) se enfría con el suministro de aire frío.

Aunque DLC elimina muchos, si no todos, los ventiladores del servidor y reduce los requisitos de flujo de aire para obtener grandes ganancias en eficiencia energética total de la infraestructura, estas ganancias serán difíciles de cuantificar para fines de informes del mundo real porque la potencia del ventilador de TI no es una métrica comúnmente rastreada, está oculta en la carga de TI.

Llevará años que las instalaciones de DLC alcancen la escala donde se pueda justificar una infraestructura de enfriamiento dedicada como enfoque estándar, y para que las ganancias de eficiencia energética tengan un efecto positivo en el rendimiento energético de la industria, como en los números de eficiencias de uso de energía (PUE, por sus siglas en inglés). Es probable que cualquier impacto en el PUE o en el rendimiento de sostenibilidad debido a la adopción de DLC siga siendo imperceptible durante años.

Hay otros factores que limitarán la eficiencia de enfriamiento vista con instalaciones de DLC. En el núcleo del potencial de eficiencia de DLC están las propiedades térmicas favorables de los refrigerantes líquidos, que les permiten capturar el calor de TI de manera más efectiva. Las mismas propiedades térmicas también se pueden utilizar para obtener una ventaja en el rendimiento de enfriamiento en lugar de maximizar la eficiencia del sistema de enfriamiento. Al planificar y configurar un sistema de DLC, algunos operadores darán más peso al rendimiento, respaldado por temperaturas de operación más bajas, en su equilibrio entre compensaciones de diseño.