Refrigeración líquida: la respuesta del datacenter español a la ola de IA

La inteligencia artificial y la hipercomputación están redefiniendo las tecnologías que se utilizan en los centros de datos. En los últimos años, además, están cobrando cada vez más importancia los objetivos de sostenibilidad, como la reducción de la huella de carbono o la reducción y reutilización de recursos como el agua o la energía. Toda esta situación ha propiciado que la refrigeración líquida se haya convertido en una solución tangible que permite mantener la continuidad operativa y la eficiencia, también en entornos de alta densidad.

Los sistemas de refrigeración por aire, que han sido el estándar durante décadas, son insuficientes para cubrir la alta densidad de potencia por rack que requieren las nuevas tecnologías. El calor concentrado en procesadores y aceleradores gráficos exige una disipación más eficiente, cercana y precisa que pueda estabilizar las temperaturas sin depender de un enorme caudal de aire.

Actualmente, el nuevo estándar para los entornos de alto rendimiento son racks de 30kW, pero esa cifra puede aumentar hasta cuadruplicarse. Los culpables pueden considerarse ya sospechosos habituales: la IA, el big data, la computación en la nube y la analítica a tiempo real. Todo ese volumen requiere mayores niveles de energía.

Mario Vasconcelos, Sales Director Enterprise Accounts de España y Portugal en Vertiv, resume así el reto: “Hoy, el éxito de cualquier iniciativa de inteligencia artificial depende tanto de la potencia de cálculo como de la capacidad para disipar el calor generado. Una estrategia de refrigeración eficiente es imprescindible para habilitar la innovación y garantizar la continuidad operativa”.

Pasar de una refrigeración por aire a una solución híbrida o líquida sin comprometer la disponibilidad ni la seguridad, supone un reto importante para los operadores. Con el objetivo de responder esta necesidad, Vertiv lanzó un portfolio global de servicios de refrigeración líquida orientado a sistemas de IA y necesidad de alta densidad. La compañía acompaña a los clientes desde la evaluación inicial hasta la implementación de la tecnología adecuada.

La compañía cuenta con una dilatadísima experiencia en soluciones de infraestructura crítica. No ha dejado de innovar, y ha desarrollado un abanico de tecnologías, como intercambiadores de calor de puerta trasera activos y pasivos, placas frías directas al chip, sistemas de inmersión y unidades de distribución de refrigerante para circuitos líquidos, que se adaptan a los distintos escenarios que pueden surgir en los centros de datos. Por ejemplo, con la refrigeración líquida directa al procesador, se canaliza el fluido hasta el corazón del servidor, extrayendo el calor justo donde se produce. Esta estrategia es tremendamente útil para salas que ya están operativas y que necesitan aumentar la densidad sin alterar por completo su arquitectura.

Otra de las opciones que se plantean, y que permite aumentar la densidad de computación a la vez que se reduce el espacio, es la refrigeración por inmersión en fluidos dieléctricos, que permite eliminar ventiladores y ofrece una extracción homogénea y muy eficiente. Eso sí, hay que tener en cuenta que exigen un planteamiento específico de infraestructura y mantenimiento. El gran beneficio es que permiten gestionar hasta 120kW por rack, pueden reducir en más de un 10% el consumo energético y aumentar, a la vez, en más de un 15% la efectividad total de uso o PUE.

Adoptar estas soluciones implica integrar la refrigeración líquida en la infraestructura del edificio. Para que el sistema funcione con fiabilidad, se debe separar el circuito que toca el hardware del lazo de agua general, controlar presión y temperatura, filtrar y monitorizar el fluido, y diseñar redundancias. Las unidades de distribución de refrigerante (CDU) desempeñan un papel clave en esta arquitectura, asegurando que las condiciones se mantengan estables y que cualquier incidencia se detecte antes de que afecte a la operación.

Y es que nadie puede negar que, hoy más que nunca, la seguridad es un factor crítico. Es por eso que las tecnologías actuales permiten incorporar sistemas de detección de fugas tanto en los componentes como en la red de tuberías. Los fluidos dieléctricos también permiten minimizar el volumen de líquido en contacto con la electrónica, reduciendo riesgos. En función de la criticidad y la densidad de cada proyecto, hoy se combinan disipadores de refrigeración líquida directa al chip, con agua tratada o mezclas de agua-glicol en circuitos secundarios, con soluciones de inmersión, utilizando fluidos dieléctricos específicos basados en hidrocarburos sintéticos o fluoro carbonos en los tanques, siempre aislados del lazo de agua general mediante las CDUs.

La sostenibilidad es otro de los factores que hay que tener en cuenta, especialmente cuando se habla de refrigeración líquida. Este sistema de refrigeración se ha estigmatizado debido al consumo de agua, cuando en realidad ésta se encuentra en un circuito cerrado que permite la reutilización de este recurso. Además, se puede trabajar con temperaturas que reducen la carga de los enfriadores mecánicos y facilitan, en algunos casos, la recuperación del calor residual, que puede utilizarse en distintos proyectos como la calefacción de piscinas municipales, por ejemplo, o inyectarlas a la red de calor de un edificio. Estas mejoras ayudan a cumplir objetivos ambientales, y aportan ventajas operativas y económicas.

Vasconcelos explica la importancia de la sostenibilidad para la compañía: “Creemos que el futuro de los centros de datos se construye con innovación, pero también con responsabilidad. Nuestras soluciones están pensadas para que la tecnología y la sostenibilidad avancen de la mano”. Esta visión se refleja en el plan global de negocio responsable de Vertiv, que incluye iniciativas para reducir el consumo de energía y agua en sus propias operaciones, así como proyectos de reutilización de agua y nuevas guías de mejores prácticas de sostenibilidad para sus clientes.

Vertiv Liquid Cooling Services es una propuesta de la compañía que consiste en un soporte integral que incluye instalación, puesta en marcha, gestión y mantenimiento basados en condiciones reales de operación. Las labores críticas como el control y limpieza del fluido refrigerante, la prevención de entradas de aire, la planificación de redundancias, el muestreo y ensayo en laboratorio, la prevención de contaminación y la eliminación respetuosa con el medio ambiente, están cubiertas. Además, está garantizado el acceso rápido a repuestos, mantenimiento preventivo y de emergencia, y documentación completa para disponer de un historial técnico del sistema, facilitando la resiliencia y el ciclo de vida prolongado de la infraestructura.

Todo esto son respuestas a una realidad: La refrigeración líquida ya es una respuesta tangible a un desafío que continúa creciendo cada día. La digitalización avanza a un ritmo vertiginoso: cada vez son más los datos a los que más gente quiere acceder de manera más rápida, y la presión por la eficiencia y la responsabilidad medioambiental no se relaja. Integrar esta tecnología con visión y método se ha convertido en una de las decisiones estratégicas más importantes para cualquier centro de datos que quiera liderar en este ámbito.