Raffreddamento a liquido CDU per data center AI e HPC [Guida 2024]

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Distribuzione efficiente del refrigerante per l’elaborazione avanzata

Distribuzione efficiente del refrigerante per l’elaborazione avanzata

Il raffreddamento a liquido mediante unità di distribuzione del refrigerante (CDU) fornisce un metodo controllato per il trasferimento del calore tra le infrastrutture di raffreddamento dell’impianto e le apparecchiature IT raffreddate a liquido. Un’unità di distribuzione del refrigerante può regolare la circolazione del refrigerante, la temperatura, la pressione e la portata, nonché separare, se necessario, il circuito lato impianto da quello lato apparecchiatura. A seconda delle esigenze del progetto, il sistema può integrare pompe, scambiatori di calore, filtri, valvole, sensori, sistemi di controllo e connessioni a sgancio rapido. Il raffreddamento a liquido mediante CDU è adatto per server AI, cluster GPU, sistemi HPC e altre applicazioni di elaborazione ad alta densità. Creando un’interfaccia di raffreddamento dedicata, il sistema consente una gestione termica più prevedibile, semplificando al contempo il collegamento, il monitoraggio, la manutenzione e l’espansione futura negli ambienti dei data center ad alta densità.
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Studio di caso

Infrastruttura di raffreddamento per server AI

Il raffreddamento a liquido CDU può fornire un'interfaccia di raffreddamento dedicata per server AI e rack di calcolo basati su GPU con carichi termici concentrati. L’unità di distribuzione del raffreddamento (CDU) circola il fluido refrigerante tra le infrastrutture dell’impianto e i circuiti di raffreddamento lato attrezzatura, gestendo al contempo condizioni operative fondamentali come portata, pressione e temperatura. A seconda dell’architettura del rack, il sistema può connettersi a piastrine di raffreddamento (cold plates), collettori (manifolds) o altri componenti di raffreddamento diretto sul chip. Questo approccio consente agli operatori dei data center di definire un percorso strutturato di raffreddamento a liquido per carichi di lavoro AI particolarmente impegnativi, mantenendo al contempo organizzati i punti di connessione e di monitoraggio del raffreddamento all’interno dell’infrastruttura complessiva.

Gestione termica dei cluster HPC

I cluster ad alte prestazioni richiedono un’eliminazione costante del calore quando processori e acceleratori operano a elevata utilizzazione. Il raffreddamento a liquido tramite CDU consente di collegare il circuito di raffreddamento dell’impianto ai circuiti dedicati lato apparecchiatura, fornendo una distribuzione controllata del fluido refrigerante ai rack HPC. La configurazione può essere adattata al carico termico, alle esigenze di portata, al tipo di fluido refrigerante, alle condizioni di pressione e alla temperatura di alimentazione. Un sistema CDU progettato correttamente crea inoltre un punto centralizzato per il monitoraggio e la gestione della distribuzione del liquido. Ciò lo rende adatto a calcolo scientifico, piattaforme di simulazione, carichi di lavoro ingegneristici e altri ambienti HPC in cui l’elevata densità dei rack impone maggiori richieste alla gestione termica.

Aggiornamento del sistema di raffreddamento del data center

Il raffreddamento a liquido CDU può supportare i data center che passano dal tradizionale raffreddamento ad aria a un’infrastruttura raffreddata a liquido ad alta densità. L’unità di distribuzione del raffreddamento (CDU) fornisce un’interfaccia tra le risorse di raffreddamento esistenti dell’impianto e i nuovi sistemi server raffreddati a liquido. A seconda della configurazione, gli operatori possono personalizzare il sistema in base alle condizioni disponibili dell’acqua, al carico termico per rack, ai requisiti di connessione e ai piani di espansione. Il raffreddamento a liquido può quindi essere introdotto su rack selezionati ad alta densità, mentre altri dispositivi continuano a utilizzare i metodi di raffreddamento già consolidati. Questo approccio graduale offre flessibilità agli impianti che aggiornano le proprie infrastrutture termiche con l’aumento dei carichi di lavoro AI, GPU e HPC.

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Il raffreddamento a liquido CDU utilizza un'unità di distribuzione del refrigerante per gestire il trasferimento e la circolazione del fluido refrigerante tra le infrastrutture dell'impianto e le apparecchiature IT raffreddate a liquido. Il CDU può fungere da interfaccia controllata per sistemi di raffreddamento diretto al chip, piastre fredde, water block, collettori e altri componenti a livello di rack. A seconda della progettazione del sistema, può includere pompe, scambiatori di calore, filtri, valvole, sensori, funzioni di controllo e raccordi a sgancio rapido. I fattori chiave da considerare nella scelta comprendono il carico termico totale, il tipo di refrigerante, la portata, la pressione di esercizio, le temperature di mandata e di ritorno, la densità di potenza per rack, le interfacce di connessione, i requisiti di ridondanza e lo spazio disponibile per l'installazione. Il raffreddamento a liquido CDU è particolarmente rilevante per i data center AI, i cluster GPU, gli ambienti HPC e altre applicazioni in cui l’aumento della densità di potenza per rack genera maggiori esigenze di gestione termica. Un CDU configurato correttamente può contribuire a organizzare la distribuzione del raffreddamento, il monitoraggio e la manutenzione, fornendo al tempo stesso una base scalabile per futuri deployment ad alta densità.

Domande frequenti

Che cos’è il raffreddamento a liquido CDU?

Il raffreddamento a liquido CDU utilizza un'unità di distribuzione del raffreddamento per far circolare e gestire il liquido refrigerante tra le infrastrutture di raffreddamento dell'impianto e le apparecchiature IT. Il CDU può regolare portata, pressione e temperatura, fornendo nel contempo connessioni per componenti a livello di rack, come piastre fredde, collettori e circuiti di raffreddamento diretto sui chip.
Il CDU fornisce un'interfaccia controllata tra i circuiti di raffreddamento dell'impianto e quelli delle apparecchiature. Può gestire la circolazione del refrigerante e le condizioni operative, supportando al contempo monitoraggio, filtrazione, scambio termico e gestione delle connessioni. Ciò contribuisce a organizzare l'infrastruttura di raffreddamento a liquido negli ambienti di calcolo ad alta densità.
Il raffreddamento a liquido CDU può supportare server AI, sistemi GPU, cluster HPC e altre apparecchiature per calcolo ad alta densità. La configurazione appropriata dipende dal carico termico dell’apparecchiatura, dall’architettura di raffreddamento, dai requisiti del fluido refrigerante, dalla portata, dalla pressione, dall’intervallo di temperatura e dalle interfacce di collegamento.
Valutare la capacità di raffreddamento richiesta, il carico termico, la portata, la pressione, le temperature di mandata e ritorno, la compatibilità con il fluido refrigerante, i requisiti dello scambiatore di calore, il tipo di collegamento, le funzioni di monitoraggio, la ridondanza e lo spazio disponibile per l’installazione. Il CDU deve inoltre essere compatibile con le infrastrutture di raffreddamento esistenti e con i piani futuri di espansione.
Sì. Il raffreddamento a liquido CDU è adatto ai data center AI, dove i rack dotati di GPU e acceleratori generano carichi termici elevati. Il CDU può fornire una distribuzione controllata del fluido refrigerante tra l’infrastruttura dell’impianto e i circuiti di raffreddamento a liquido diretto sul chip o di altro tipo, in base alla progettazione dei server e dei rack.

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Testimonianze dei clienti

Ryan Mitchell

«La CDU ha fornito al nostro team un’interfaccia strutturata tra il circuito dell’impianto e i rack GPU raffreddati a liquido. Il monitoraggio delle condizioni di flusso e temperatura ha semplificato i controlli giornalieri del raffreddamento.»

Mark Davis

«Abbiamo introdotto il raffreddamento a liquido durante un aggiornamento dei server ad alta densità. La CDU ha contribuito a organizzare le connessioni del fluido termico e ha fornito una base pratica per l’espansione dei rack raffreddati a liquido.»

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Il raffreddamento a liquido CDU fornisce una gestione controllata del refrigerante durante il suo passaggio tra le infrastrutture dell’impianto e le apparecchiature IT. L’unità di distribuzione del raffreddamento può regolare condizioni importanti come la portata, la pressione e le temperature di mandata e di ritorno, supportando così il processo di trasferimento del calore. A seconda dell’architettura, il CDU può includere pompe, scambiatori di calore, valvole, filtri, sensori e componenti di controllo. Ciò consente di creare un’interfaccia strutturata per il raffreddamento nei sistemi direct-to-chip, nelle piastre fredde, nei collettori e in altre tecnologie di raffreddamento a liquido. Centralizzando funzioni chiave di distribuzione e monitoraggio, il CDU aiuta gli operatori dei data center a mantenere condizioni di raffreddamento più uniformi su infrastrutture informatiche ad alta densità.
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Il raffreddamento a liquido CDU può essere integrato con soluzioni termiche dirette al chip utilizzate dai moderni server per intelligenza artificiale (AI) e calcolo ad alte prestazioni (HPC). Il fluido refrigerante viene distribuito dal CDU a piastre fredde o water block posizionati in prossimità di componenti ad alta generazione di calore, come CPU e GPU. Il circuito lato attrezzatura restituisce quindi il fluido refrigerante riscaldato al CDU per il trasferimento del calore e la continua circolazione. La configurazione del sistema deve tenere conto del carico termico del processore, delle proprietà del fluido refrigerante, dei requisiti di portata, dei limiti di pressione, della temperatura di alimentazione e delle interfacce di collegamento. Con un’adeguata progettazione, il CDU fornisce un ponte pratico tra le risorse di raffreddamento a livello di impianto e i circuiti a livello di attrezzatura richiesti dalle piattaforme di calcolo ad alte prestazioni.
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Il raffreddamento a liquido CDU può fornire un approccio scalabile per i data center che aumentano la densità dei rack grazie a implementazioni di intelligenza artificiale, GPU e calcolo ad alte prestazioni (HPC). La capacità di raffreddamento e i requisiti di distribuzione possono essere pianificati in base ai carichi attuali degli equipaggiamenti, consentendo al contempo l’introduzione di ulteriori rack o circuiti di raffreddamento man mano che l’infrastruttura si espande. A seconda dell’impianto, la configurazione CDU può includere sistemi di monitoraggio, ridondanza, filtrazione, pompe e idonei sistemi di connessione. Interfacce di raffreddamento standardizzate possono inoltre semplificare l’integrazione tra diversi gruppi di rack. Considerando la domanda termica, la capacità dell’impianto, la compatibilità del fluido refrigerante, l’accessibilità per la manutenzione e l’espansione futura già nella fase di progettazione del sistema, gli operatori possono sviluppare un’architettura di raffreddamento a liquido più strutturata per ambienti informatici ad alta densità in continua evoluzione.

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