Unidad de Distribución de Refrigerante para Centro de Datos: Solución Escalable de Enfriamiento Líquido

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Refrigeración líquida controlada para infraestructura moderna de centros de datos

Refrigeración líquida controlada para infraestructura moderna de centros de datos

Una unidad de distribución de refrigerante para aplicaciones en centros de datos proporciona una interfaz controlada entre la infraestructura de refrigeración de la instalación y los equipos informáticos refrigerados por líquido. Circula el refrigerante, gestiona las condiciones de suministro y retorno y distribuye el fluido refrigerante a bastidores de servidores de alta densidad. Según los requisitos del sistema, la CDU puede incorporar bombas, intercambiadores de calor, colectores, válvulas, filtros, sensores y controles de supervisión. Su configuración se puede adaptar a la carga térmica del bastidor, al caudal de refrigerante, a la presión de operación, a las temperaturas de suministro y retorno, a las propiedades del fluido y al espacio disponible para su instalación. En aplicaciones de refrigeración directa sobre el chip, la unidad puede suministrar refrigerante a las placas frías de la CPU y la GPU, mientras recoge el fluido calentado para su disipación térmica. Esta arquitectura resulta adecuada para centros de datos de IA, clústeres de HPC, instalaciones de computación en la nube y otros entornos donde el aumento de la densidad de potencia por bastidor exige una solución de refrigeración líquida escalable.
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Estudio de Caso

Centro de datos con GPU para inteligencia artificial

Un centro de datos para inteligencia artificial desplegó servidores GPU de alta densidad que requerían refrigeración líquida a nivel del procesador. Se configuró una unidad de distribución de refrigerante (CDU) para infraestructura de centros de datos con el fin de conectar la refrigeración de las instalaciones con circuitos de refrigeración específicos por rack. La CDU hacía circular el refrigerante del lado tecnológico mediante colectores de suministro, mangueras y acoplamientos rápidos hacia las placas frigoríficas de las GPU, antes de recoger el fluido de retorno calentado. Al planificar el sistema, los ingenieros tuvieron en cuenta la carga térmica de las GPU, la densidad por rack, el caudal, la caída de presión, la temperatura de suministro, la temperatura de retorno y la compatibilidad del refrigerante. Se podían integrar componentes de monitorización para supervisar las condiciones operativas en todo el circuito de refrigeración. La arquitectura resultante ofrecía una gestión centralizada del refrigerante para múltiples racks de IA, al tiempo que permitía incorporar servidores adicionales refrigerados por líquido conforme aumentaba la demanda informática.

Refrigeración para servidores HPC

Una instalación de investigación que operaba un clúster HPC necesitaba mayor capacidad de refrigeración para cargas de trabajo intensivas en CPU y GPU. El sistema de refrigeración por líquido utilizaba una unidad de distribución de refrigerante (CDU) para conectar los equipos de rechazo de calor del centro con los circuitos de servidores del lado tecnológico. El refrigerante se distribuía desde la unidad mediante colectores de rack y se canalizaba hacia placas frías instaladas en procesadores de alta potencia. La planificación del sistema abordó la carga térmica combinada, los requisitos de caudal en las derivaciones, las condiciones de presión, las temperaturas de suministro y retorno, la química del refrigerante y el acceso para mantenimiento. La CDU podía integrar bombas, componentes de intercambio térmico, válvulas, filtración y sensores de monitoreo según la arquitectura seleccionada. Esta configuración proporcionó una interfaz de refrigeración estructurada para múltiples racks HPC, al tiempo que permitía la expansión futura y una mayor densidad computacional.

Actualización de centro de datos existente

Un centro de datos consolidado deseaba introducir la refrigeración por líquido en bastidores específicos de alta densidad sin tener que reconstruir por completo su infraestructura de refrigeración. Se instaló una unidad de distribución de refrigerante (CDU) como interfaz entre el circuito de refrigeración del edificio y los nuevos circuitos de refrigeración por líquido del lado tecnológico. La CDU distribuía el refrigerante mediante colectores a nivel de bastidor y recogía el fluido de retorno tras su paso por las placas frigoríficas de los servidores. Los ingenieros evaluaron las condiciones existentes del agua en la instalación, la carga térmica del bastidor, la capacidad de caudal, la presión de funcionamiento, los requisitos de temperatura y el espacio disponible. Se podían configurar bombas adicionales, válvulas, filtros, sensores y componentes de intercambio térmico según las necesidades del proyecto. Este enfoque permitió una implementación escalonada de la refrigeración por líquido, al tiempo que posibilitaba la operación simultánea de entornos convencionales y de servidores refrigerados por líquido dentro de la instalación global.

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Una unidad de distribución de refrigerante para entornos de centros de datos está diseñada para gestionar el refrigerante líquido entre la infraestructura de la instalación y los equipos informáticos de alta densidad. La CDU puede circular refrigerante a través de bastidores de servidores, distribuir el fluido en múltiples ramas y recoger el refrigerante calentado para su disipación térmica. Dependiendo de la arquitectura del sistema, puede incluir bombas, intercambiadores de calor, colectores, válvulas, filtros, sensores y equipos de control. En aplicaciones de refrigeración directa sobre el chip, la CDU puede suministrar refrigerante a las placas frías de CPU, GPU y aceleradores mediante circuitos independientes de suministro y retorno. Los parámetros clave de diseño incluyen la carga térmica total, el caudal de refrigerante, las temperaturas de suministro y retorno, la presión de operación, la caída de presión, la compatibilidad del fluido, la capacidad del intercambiador de calor, el número de bastidores conectados y los requisitos de expansión futura. Este tipo de infraestructura de refrigeración puede soportar centros de datos de IA, instalaciones de HPC, plataformas en la nube, entornos de telecomunicaciones y otras aplicaciones informáticas de alta densidad donde la gestión térmica eficiente resulta esencial.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una CDU en un centro de datos?

Una unidad de distribución de refrigerante, o CDU, gestiona el refrigerante líquido entre la infraestructura de refrigeración de la instalación y los circuitos de refrigeración del lado tecnológico. Puede circular fluido, distribuir refrigerante a los bastidores de servidores, controlar las condiciones operativas y transferir calor mediante un intercambiador de calor. Las CDU suelen considerarse para entornos de inteligencia artificial (IA) de alta densidad, computación de alto rendimiento (HPC) y servidores refrigerados por líquido.
Los centros de datos utilizan CDU para proporcionar refrigeración líquida controlada a equipos con altas cargas térmicas. La unidad puede gestionar el caudal, la temperatura y la presión del refrigerante, al tiempo que conecta los circuitos de refrigeración de los servidores con la infraestructura de rechazo de calor de la instalación. Esto permite la refrigeración directa sobre el chip para CPUs, GPUs y otros componentes informáticos de alta potencia.
Sí. Una unidad de distribución de refrigerante (CDU) puede suministrar refrigerante a las placas frías de las GPU mediante colectores de bastidor, mangueras y conexiones de desconexión rápida. La configuración requerida depende de la carga térmica de las GPU, el caudal de refrigerante, las temperaturas de suministro y retorno, las condiciones de presión, las propiedades del refrigerante, el número de servidores y la arquitectura general de refrigeración del centro de datos.
Los componentes típicos pueden incluir bombas, intercambiadores de calor, colectores de suministro y retorno, válvulas, filtros, sensores, sistemas de control e interfaces de supervisión. La configuración específica depende de la capacidad de refrigeración, la densidad por bastidor, las condiciones del recinto, los requisitos de refrigerante del lado tecnológico, el espacio disponible para la instalación, las necesidades de mantenimiento y el número de circuitos de refrigeración de servidores conectados.
El dimensionamiento de la unidad de distribución de refrigerante (CDU) debe considerar la carga térmica total de TI, el caudal de refrigerante requerido, las temperaturas de suministro y retorno, la presión de operación, la caída de presión, las propiedades del fluido, la capacidad del intercambiador de calor, la cantidad de racks conectados y la expansión futura. Los ingenieros también deben evaluar la capacidad de refrigeración de la instalación, los requisitos de conexión, las funciones de monitoreo, el espacio disponible para la instalación y el acceso para mantenimiento.

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Testimonios de Clientes

Michael Foster

La CDU proporcionó una interfaz clara entre nuestro circuito de refrigeración de la instalación y varios racks de GPU. La disposición organizada de suministro y retorno facilitó la gestión de la instalación de refrigeración líquida.

Thomas Miller

Integramos la CDU durante una actualización escalonada del sistema de refrigeración. Conectar nuevos servidores refrigerados por líquido mediante colectores específicos para cada rack nos permitió ampliar la capacidad de refrigeración sin tener que rediseñar toda la instalación.

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Refrigeración centralizada de centros de datos

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Una unidad de distribución de refrigerante proporciona gestión centralizada del enfriamiento líquido dentro de un centro de datos. La UDRI puede recibir refrigerante desde la infraestructura del edificio y distribuirlo mediante un circuito dedicado del lado tecnológico que sirve a varios bastidores de servidores. Las bombas pueden mantener la circulación, mientras que los colectores dividen el refrigerante entre ramas de enfriamiento individuales. Los sensores pueden supervisar la temperatura de suministro, la temperatura de retorno, el caudal y la presión para ofrecer visibilidad operativa. Dependiendo de la arquitectura, un intercambiador de calor puede transferir energía térmica entre los circuitos del edificio y del lado tecnológico, manteniendo los fluidos separados. Esta configuración resulta adecuada para entornos de IA y computación de alto rendimiento (HPC), donde múltiples bastidores de alta densidad requieren un enfriamiento coordinado. La capacidad y la configuración de la UDRI se pueden planificar según las cargas actuales de TI, la densidad de bastidores, las condiciones del edificio y los requisitos de expansión futura.
Integración directa en servidor con conexión al chip

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Las unidades de distribución de refrigerante (CDU) para centros de datos pueden integrarse con sistemas de refrigeración directa a chip utilizados en CPUs, GPU y aceleradores de alta potencia. El refrigerante se distribuye desde la CDU mediante colectores y líneas de conexión hasta placas frigoríficas colocadas directamente sobre los paquetes de procesadores. Tras absorber el calor, el refrigerante calentado regresa a través del circuito del lado tecnológico para su enfriamiento y recirculación. La configuración del sistema puede tener en cuenta la carga térmica del procesador, el caudal del refrigerante, la caída de presión, las temperaturas de suministro y retorno, y la compatibilidad del fluido. Acoplamientos de desconexión rápida y válvulas de aislamiento pueden ofrecer opciones prácticas de conexión y mantenimiento. Esta arquitectura soporta servidores para entrenamiento de IA, plataformas de inferencia, clústeres HPC y otros sistemas informáticos de alta densidad donde se requiere refrigeración líquida a nivel de procesador para gestionar las crecientes cargas térmicas.
Infraestructura escalable de alta densidad

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Una unidad de distribución de refrigerante puede servir como una base escalable para la expansión del enfriamiento líquido en un centro de datos. El sistema puede soportar inicialmente bastidores de alta densidad seleccionados y acomodar ramas adicionales de enfriamiento a medida que aumentan los requisitos de TI. Los ingenieros pueden configurar la CDU según la capacidad térmica total, el caudal de refrigerante, la presión, las condiciones de temperatura, la disponibilidad del enfriamiento de la instalación y los requisitos de conexión de los bastidores. Se pueden integrar colectores, bombas, válvulas, filtros, sensores y controles de monitoreo según la arquitectura del proyecto. Este enfoque modular puede simplificar la transición desde el enfriamiento convencional hacia una infraestructura con enfriamiento líquido, manteniendo al mismo tiempo rutas definidas de suministro y retorno. Es aplicable a clústeres de IA, sistemas HPC, entornos de computación en la nube y centros de datos empresariales que se preparan para mayores densidades de potencia en servidores y despliegues más amplios de enfriamiento líquido.

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