Sistemi di raffreddamento a liquido anche per i server nei datacenter

Server e sistemi di raffreddamento a liquido: un abbinamento che può apparentemente sembrare quasi blasfemo ma che all'atto pratico proprio non è. Sistemi a liquido, infatti, garantiscono una soluzione di raffreddamento del processore ideale per molti server ad elevata densità in quanto permettono di contenere le temperature anche con spazi molto ridotti. La superiore efficienza termica dei liquidi rispetto a quella dell'aria è del resto ben nota: un liquido immagazzina calore più velocemente dell'aria, facilitando l'operazione di trasferimento del calore da un punto caldo ad uno più freddo.

I sistemi a liquido, quando configurati per questo, permettono di trasferire il calore lontano dai server attraverso il flusso d'acqua che scorre in tubature, così che possa venir ceduto più efficacemente direttamente all'esterno e non veicolato all'interno del datacenter così come accade con tradizionali approcci basati su raffreddamento ad aria. Un design di questo tipo riduce, se non elimina del tutto, i requisiti per sistemi di condizionamento dell'aria interna alla sala dati, diminuendo in modo incisivo una delle principali voci di costo interne ai datacenter.

E' proprio con l'obiettivo di assicurare una migliore dissipazione termica unicamente ad una contrazione dei costi fissi che Asetek, azienda che da tempo è impegnata nella produzione di sistemi di raffreddamento a liquido per clienti OEM, ha annunciato una nuova gamma di prodotti specificamente indirizza all'utilizzo all'interno dei datacenter in abbinamento a sistemi server rack. Sono al momento 3 le tipologie di sistemi di raffreddamento di questo tipo proposti da Asetek:

• Internal Loop Liquid Cooling
• Rack CDU Liquid Cooling
• Sealed Server Liquid Cooling

Internal Loop Liquid Cooling è un sistema integrato che ricorda molto da vicino i kit a liquido per sistemi desktop: troviamo waterblock con pompa integrata, grazie alla quale il liquido di raffreddamento circola all'interno di un radiatore sul quale sono montate tradizionali ventole per sistemi rack a 1 unità. La risultante è quella di permettere una elevata dissipazione termica dei processori mantenendo uno sviluppo in altezza compatibile con quella dei rack a 1 unità. L'approccio prevede quindi un sistema a liquido interno al server, con cessione del calore all'esterno che viene assicurata sempre dall'aria soffiata dalle ventole: in questo caso il circuito a liquido è posto a cavallo tra componente da dissipare (CPU o GPU) e ventole interne al server.

Rack CDU Liquid Cooling è un sistema in armadio rack che integra sia i server, in formato rack di varie dimensioni, sia un sistema di distribuzione del liquido di raffreddamento. Con questo approccio il calore immagazzinato dal liquido viene trasferito all'esterno del data center, dove verrà poi trattato per essere ceduto all'ambiente. All'interno di ogni server vengono installati sui componenti da raffreddare dei waterblock con pompa integrata, collegati in circuito al sistema di distribuzione del liquido integrato nel Rack CDU. Un approccio di questo tipo permette, quantomeno in teoria, di non dover integrare un sistema di aria condizionata all'interno del datacenter in quanto il calore, attraverso il liquido, può essere portato anche all'esterno della struttura.

Sealed Server Liquid Cooling, infine, prevede sempre waterblock con pompa per ciascun componente interno al server che debba essere dissipato. Il circuito interno, completamente chiuso, viene veicolato ad un radiatore interno al server che raffredda aria soffiata a sua volta all'interno del server, così da raffreddare in modo tradizionale gli altri componenti interni. Il calore immagazzinato dal liquido viene quindi ceduto verso l'esterno attraverso un sistema basato su Rack CDU, mantenendo tuttavia il sistema interno al server come completamente chiuso in quanto il liquido continua a scorrere all'interno del server e non portato all'esterno. Nell'immagine si nota la placca posizionata in fondo al server rack, grazie alla quale il calore immagazzinato dal sistema di raffreddamento interno viene ceduto al Rack CDU; a sua volta da questo componente il calore verrà portato all'esterno così da venir ceduto, riducendo fortemente i requisiti di condizionamento dell'aria interna al data center.

L'approccio sviluppato da Asetek è indubbiamente interessante: resta ora da capire quali produttori di sistemi server rack sceglieranno di adottare un design di questo tipo. Riteniamo probabile che queste tecnologie verranno adottate non tanto in abbinamento a un ridotto numero di server quanto per installazioni di una certa portata, pensando nello specifico a cluster di calcolo per ambiti HPC con un elevato numero di server rack che operano in parallelo. Ulteriori informazioni su questi sistemi sono disponibili sul sito Asetek a questo indirizzo.