Solutions de refroidissement à l'ère de l'IA : la réponse flexible de Dell PowerEdge entre air et liquide

L'équipe informatique vit au rythme des températures du centre de données, mais cette année, Lao Zhang est resté serein : la salle des machines est fraîche, la patrouille n'a rien trouvé d'anormal, et il y fait même un peu froid. Le directeur financier, Lao Jia, est tout le contraire. L'été, les températures ont dépassé les 40 °C, les coûts de refroidissement des serveurs n'ont cessé d'augmenter, et le froid représente littéralement une perte financière. L'entreprise a ajouté des accélérateurs GPU pour l'IA, ce qui a fait grimper la consommation d'énergie en même temps que la puissance de calcul. Passer à un refroidissement entièrement liquide impliquerait une refonte complète du centre de données, et malgré une forte motivation mais un budget limité, même les solutions clés en main d'un Fabricant de boîtiers GPU à refroidissement par air et par liquide CDUsont hors de portée. Le maintien d'un refroidissement par air engendre un PUE élevé et des coûts stagnants, un véritable dilemme.

Le choix entre refroidissement liquide et refroidissement à air est celui qui convient le mieux. L'IA a fait exploser la consommation d'énergie, et la future puce B100 de NVIDIA passerait du refroidissement par air au refroidissement liquide, une tendance qui se généralisera à tous les futurs GPU. CDU de refroidissement air/liquide pour serveur d'IALe refroidissement des centres de données devrait constituer l'épine dorsale des serveurs d'IA de nouvelle génération. Le marché du refroidissement des centres de données a atteint 7,67 milliards de dollars américains en 2023 et devrait croître à un TCAC de 18,4 % jusqu'en 2028. Cependant, l'adoption de ces solutions représente un véritable défi : le refroidissement liquide intégral est efficace mais coûteux et difficilement compatible, tandis que les systèmes hybrides air-liquide sont flexibles et faciles à mettre en œuvre, mais complexifient l'infrastructure et ne permettent pas d'optimiser pleinement le rendement énergétique. Alors, comment choisir ?

Les charges de travail d'IA exigeant les GPU et CPU les plus récents, la chaleur dégagée par rack peut dépasser les capacités de refroidissement par air traditionnelles. Afin d'aider ses clients à gérer l'alimentation électrique de leurs centres de données, Dell a mené une étude sur les méthodes de refroidissement utilisées dans les centres de données du sud des États-Unis et sur les exigences des clients en matière de solutions recommandées, notamment la puissance maximale des racks et la température maximale de l'eau dans l'installation. unité de distribution de refroidissement air-liquideCe système assure la circulation du liquide de refroidissement dans les racks, jusqu'aux équipements côté air. Les options courantes sont : les plaques froides DLC, où les plaques sont en contact direct avec les processeurs et les cartes graphiques et le liquide évacue la chaleur ; les échangeurs de chaleur RDHx à porte arrière, qui utilisent des ventilateurs à l'arrière du rack pour expulser l'air chaud ; les refroidisseurs intégrés, placés à côté des racks comme des climatiseurs autonomes ; et les systèmes de refroidissement par enceinte, qui contrôlent, refroidissent et recyclent l'air chaud évacué, généralement associés à un système de refroidissement intégré.

Chaque technologie prend en charge différentes densités de racks et températures d'eau : la technologie DLC associée à RDHx atteint la puissance de rack la plus élevée, jusqu'à 120 kW, mais nécessite une température d'eau plus basse, tandis que la technologie DLC associée au refroidissement en rangée et à l'enceinte offre un compromis entre les deux. Ces deux technologies sont plus performantes que les solutions de refroidissement par air uniquement. Pour les projets ne pouvant pas reconstruire l'intégralité de l'installation, une CDU de refroidissement liquide monté en rackoffre les mêmes avantages, un rack à la fois.

En matière d'énergie, principal sujet de préoccupation du directeur financier Lao Jia, la consommation énergétique informatique englobe tout ce qui se trouve à l'intérieur du serveur, y compris les ventilateurs, tandis que la consommation énergétique liée au refroidissement couvre tout ce qui se trouve à l'extérieur, des unités de distribution d'air (CDU) et des climatiseurs de précision (CRAC) aux refroidisseurs d'air extérieurs. Pour une baie de serveurs biprocesseur standard, le remplacement du refroidissement par air par un système RDHx permet d'économiser 16 % d'énergie annuelle. L'ajout d'un système DLC porte cette économie à 18 %, et l'intégration du châssis avec un système DLC, grâce à une température d'eau plus élevée permettant aux refroidisseurs de fonctionner à une puissance inférieure, permet d'économiser 23 % par rapport au refroidissement par air traditionnel et 12 % par rapport au système DLC seul. La consommation énergétique totale diminue à chaque niveau d'intégration, ce qui explique pourquoi Serveur haute densité liquide CDUCes environnements combinent les circuits de refroidissement au lieu de s'appuyer sur un seul.

L'architecture de refroidissement liquide est en constante évolution, mais le principe reste le même : trouver le juste équilibre entre consommation énergétique et performances optimales pour une rentabilité maximale. Dell intègre diverses options de refroidissement dès la conception de ses serveurs grâce à une stratégie ouverte et flexible, plutôt qu'à une solution unique. Cette flexibilité s'étend également à l'infrastructure, où… CDU de refroidissement liquide pour centres de donnéesLa capacité peut être adaptée au déploiement et non dictée par le serveur. La gamme PowerEdge XE pour l'IA et le HPC propose un refroidissement par air, un refroidissement par air assisté par liquide LAAC et un refroidissement liquide direct DLC, permettant ainsi aux utilisateurs de choisir la solution la plus adaptée au traitement du langage naturel, à l'analyse de grands ensembles de données ou à l'entraînement de réseaux neuronaux.

Le PowerEdge XE8640 est une plateforme 4U refroidie par air prenant en charge quatre modules GPU de 700 W avec NVIDIA NVLink. Il utilise la technologie LAAC pour collecter la chaleur du CPU et du GPU via des tubes froids et la transférer vers un radiateur à air situé à l'arrière, supportant des températures ambiantes jusqu'à 35 °C. Les maquettes internes de Dell montrent qu'un système de refroidissement hybride air + DLC bien conçu ne consomme que 3 à 4 % d'énergie de refroidissement supplémentaire par rapport à un système entièrement refroidi par plaques froides. Ce léger surcoût offre une plus grande flexibilité, moins de tuyaux et de connecteurs avec un risque de fuite considérablement réduit, et une maintenance simplifiée grâce à des composants remplaçables à chaud. Que vous travailliez avec un fournisseur de CDU de refroidissement liquide pour GPU IAou bien développer la boucle en interne ; c’est l’équilibre qu’exige l’ère de l’IA.

Le PowerEdge XE9640 est un serveur 2U biprocesseur utilisant la technologie DLC pour le refroidissement du processeur et du GPU. Compatible avec les cartes PCIe standard et quatre modules GPU de 700 W, il offre une densité de rack deux fois supérieure à celle du XE8640, tout en réduisant les besoins en air froid. Le XE9680, premier serveur rack 8 voies de Dell refroidi par air, intègre la technologie de refroidissement intelligent Dell pour des analyses accélérées par l'IA, une extensibilité maximale et des performances en temps réel. Pionnier des technologies de serveurs de pointe, Dell combine le refroidissement intelligent à la gamme PowerEdge pour optimiser la densité de calcul et l'efficacité du refroidissement de chaque rack, que le flux de refroidissement soit à air, à liquide ou autre. CDU de refroidissement air-liquide haute efficacitéfaire le lien entre les deux.

Pour exploiter pleinement le potentiel de ces serveurs hétérogènes de nouvelle génération, une infrastructure thermique multimode fiable, incluant des CDU en mode hybride, est essentielle pour les déploiements de centres de données réels. Avec les progrès de l'IA, le refroidissement doit évoluer. EXTRCOOL propose une solution de refroidissement liquide complète (unités de distribution d'air, plaques froides, collecteurs et tuyauterie) intégrée. Choisissez des produits standard ou une solution sur mesure adaptée à vos installations. Résultat : une dissipation thermique plus efficace, des coûts énergétiques réduits et un impact environnemental moindre, comme en témoignent les installations de grande puissance (gigawatts) déployées dans le monde entier. Lorsque la disponibilité est essentielle, EXTRCOOL est le partenaire de confiance. Découvrez notre gamme complète ou demandez un devis personnalisé dès aujourd'hui ! https://www.extrcool.com/