Evoluzione dei Data Center: Vertiv punta sul Liquid Cooling

Presto nei Data Center le applicazioni avanzate di AI, simulazione, machine learning e HPC, con la loro forte domanda di potenza computazionale, metteranno a dura prova le tecnologie tradizionali di raffreddamento ad aria. Per questo si parla da anni di nuove tecnologie basate su liquidi (Liquid Cooling), nettamente più efficienti e sostenibili, di cui però solo ora stanno arrivando sul mercato le prime applicazioni commerciali. Tra questi c’è Vertiv Liebert XDU, presentato dal produttore di infrastrutture per Data Center il mese scorso, in un evento stampa per tutta l’area EMEA tenutosi a Tognana (Padova), sede del centro di Customer Experience europeo di Vertiv per il thermal management.

L’evento, dedicato alle prospettive di mercato del Liquid Cooling e alle strategie di Vertiv in questo campo, è stato introdotto da Karsten Winther, presidente EMEA del produttore americano: “Vertiv ha chiuso il 2021 a 5 miliardi di dollari di fatturato, in crescita (del 14%, ndr), e ha 24mila dipendenti, 23 siti di produzione e 300 centri servizi. I Data Center rappresentano il 70% del fatturato, e tra i clienti abbiamo Alibaba, Alstom, America Movil, AT&T, China Mobile, Equinix, Ericsson, Reliance, Siemens, Telefonica, Tencent, Verizon, Vodafone”.

Nella regione EMEA Vertiv realizza un quarto del fatturato, con 9 centri di produzione e assemblaggio, di cui 2 in Italia, 65 service center, e 5 customer experience center o labs, di cui 2 in Italia: Tognana (thermal management), e Bologna (AC Power) (abbiamo parlato qui della presenza Vertiv in Italia, ndr).

I cinque trend di evoluzione dei Data Center

Karsten Winther, EMEA President di Vertiv

“Abbiamo decenni di esperienza nella progettazione, costruzione e gestione di tutti i tipi di data center, da quelli per le imprese a quelli per cloud service provider, co-location, hyperscale e edge, per cui conosciamo bene i trend che stanno caratterizzando questo mercato”, ha continuato Winther, che ne ha poi elencati cinque.

“I data center sono sempre più regolamentati, soprattutto per limitare sprechi di risorse (energia, acqua); sono sempre più standardizzati nei loro componenti, e affidati a specialisti (è in forte crescita la co-location e persino i cloud provider oggi danno in outsourcing le loro facility); hanno bisogno di nuove fonti di energia alternative ai generatori diesel; necessitano di soluzioni ad hoc (soprattutto di gestione da remoto) per la crescente componente di centri edge, favoriti da trend come 5G e metaverso; e soprattutto vedono limiti sempre più evidenti delle tecnologie di raffreddamento ad aria: Oltre un terzo dei data center operator riferisce di densità di rack in costante aumento, e questo ovviamente fa crescere il consumo di energia, aprendo sempre più opportunità per le tecnologie liquid cooling”.

Le applicazioni computing intensive aumentano i flussi di calore

Tema quest’ultimo confermato anche dalle più recenti ricerche e sperimentazioni, ha spiegato Jon Summers, Scientific Lead in Data Centers dell’istituto di ricerca svedese RISE, che ha collaborato alla progettazione di Liebert XDU.

“In un data center oggi il 70% dell’energia è consumato dalle apparecchiature IT, e il 25% dai sistemi di controllo di temperature e umidità. Fino a pochi anni fa le tecnologie per gestire il calore nei data center erano basate sull’aria, ma gradualmente i liquidi hanno assunto un ruolo importante, prima circolando nella “periferia” delle strutture di data center, e poi negli stessi ambienti in cui sono le macchine IT”.

I flussi di calore nei componenti microelettronici, continua Summers, stanno crescendo, con punte – oggi – di 1 MW/m2. Questo non potrà che peggiorare con la domanda di applicazioni computing intensive in continuo aumento, favorendo i sistemi di thermal management basati su liquidi, che oltretutto aiutano la sostenibilità, perché facilitano lo sfruttamento di parte del calore dissipato.

Oggi gli approcci dominanti di liquid cooling sono due: direct-to-chip e immersion, con anche soluzioni miste. Il primo convoglia attraverso condotti il liquido refrigerante su un piatto integrato con la motherboard, il secondo immerge l’hardware direttamente nel liquido, e comprensibilmente è più complesso da realizzare e gestire.

Le risposte di Vertiv ai trend di evoluzione dei Data Center

Roberto Felisi e Nigel Gore di Vertiv

In questo scenario, la roadmap di Vertiv verso la nuova generazione di liquid cooling si inquadra in una strategia di risposta a tutti i trend di evoluzione del data center, hanno spiegato Roberto Felisi, global offering director ed EMEA business leader, e Nigel Gore, global offering director.

“Risposta che si basa su soluzioni più grandi e articolate, con sistemi di alimentazione sempre più integrati; servizi proattivi ben al di là del break/fix, basati sull’analisi dei dati; integrazione delle varie tipologie di cooling unit, comprese quelle di liquid cooling; moduli pacchettizzati outdoor, per minimizzare la sottrazione di “white space” all’IT; refrigeranti a basso GWP (Global Warming Potential), massimizzazione del recupero di calore; e politiche “zero waste” per l’acqua”.

Per quanto riguarda specificamente il thermal management, per ora nei Data Center il Liquid Cooling è ancora alle fasi iniziali, anche per un problema di alti costi che chiaramente con l’evoluzione della tecnologia si abbasseranno.

“Tecnicamente al momento fino a 400 W di CPU power conviene ancora l’air cooling, mentre il liquid cooling conviene da 200 W in su. Tra 200 e 400 W si possono usare soluzioni miste, che nel breve termine saranno prevalenti, man mano che il Liquid Cooling diverrà sempre più conveniente per supportare High Performance Computing e AI”. Il tutto naturalmente nell’ambito di obiettivi di sostenibilità sempre più prioritari.

“Liebert XDU, una soluzione di Liquid Cooling per tutti gli scenari di Data Center”

Vertiv Liebert XDU

“Il Liquid Cooling non è un singolo prodotto, è una soluzione completa, e per metterla insieme occorre una profonda expertise nel thermal management”, continuano Felisi e Gore, “Da quella di Vertiv, che proprio qui a Tognana ha il suo competence center europeo in questo campo, è nata Liebert XDU, una nuova generazione di sistemi di Thermal Management che consente il controllo di qualità, flusso e temperatura del refrigerante, e supporta applicazioni server raffreddate a liquido in qualsiasi ambiente di data center, dai siti di elaborazione core a quelli di edge computing”.

Come spiega una nota, Liebert XDU è compatta e si può collocare presso il rack da raffreddare o lungo il perimetro della struttura. È disponibile in due versioni, 450 kW e 1368 kW, fa circolare l’acqua attraverso i rack con raffreddamento a liquido dei server ed espelle il calore dall’acqua calda di ritorno. Il sistema utilizza un circuito chiuso dell’acqua per evitare sprechi e può intercettare il calore per riscaldare uffici, case o aziende agricole vicine, Inoltre utilizza controlli integrati di ultima generazione per variare la velocità dell’elettropompa, ottimizzando la temperatura dell’acqua di ritorno, e per fornire un monitoraggio intelligente di rendimento e avvisi.

“Abbiamo sviluppato questo prodotto in collaborazione con i gestori di data center e i produttori di server, che stanno sempre più adottando soluzioni di elaborazione ad altissima densità e ad alte prestazioni in diverse tipologie di data center”, ha commentato Winther. “Non è un’offerta con prospettive immediate di vendita mainstream: per ora vediamo decine di applicazioni di liquid cooling, ma non in grande scala. L’opportunità però è concreta: il mercato sta manifestando una crescente esigenza di soluzioni come questa”.