Por Kate Steele (*)

Preparar o seu centro de dados para o futuro começa com a forma como o arrefece. O método escolhido já não é uma consideração técnica, mas sim estratégica. A razão para isso é simples: à medida que os centros de dados crescem para suportar a IA e aumentar a sua densidade computacional, o arrefecimento a ar está a atingir os seus limites físicos, para além dos quais deixa de ser eficaz.

A indústria de TI tradicionalmente depende do arrefecimento a ar para centros de dados, mas como os sistemas de IA baseados em GPU e a computação de alto desempenho (HPC) consomem mais energia e geram mais calor, a tecnologia simplesmente não consegue acompanhar. Os operadores de centros de dados enfrentam decisões difíceis. Como irão atender à procura dos utilizadores por mais energia enquanto lidam com temperaturas crescentes, tudo isso sem ultrapassar os seus orçamentos?

A resposta está numa nova abordagem, que será transformadora para os centros de dados do futuro.

O arrefecimento a ar atingiu o seu limite

Os sistemas arrefecidos a ar podem suportar até aproximadamente 70 quilowatts por bastidor no centro de dados, mas atingem um limite físico quando se trata de remover o calor, conhecido como “capacidade térmica específica” (do inglês “specific heat capacity”). Além disso, os operadores precisam de procurar métodos alternativos de arrefecimento. A acrescentar à complexidade está o aumento da exigência de trabalho da IA em todos os setores, exigindo cinco vezes mais energia. O setor está a assistir a uma mudança de chips que operam de 120 watts a 600 watts ou mais.

Esta mudança está a levar o arrefecimento a ar para além do limite em que é viável. É um reflexo de uma mudança anterior na indústria automóvel, na qual os fabricantes tiveram de adotar o arrefecimento líquido para os motores, uma vez que os consumidores exigiam mais potência. A Citroën desenvolveu o último motor arrefecido a ar produzido em massa na década de 1970, com alguns resistentes, como a Porsche, a continuarem a utilizar o arrefecimento a ar até aos últimos anos do século XX. Os carros arrefecidos a ar estão agora limitados em grande parte a equipamentos antigos ou especializados, enquanto os carros modernos utilizam o arrefecimento líquido.

Lições semelhantes podem ser aplicadas à indústria de centros de dados. A água é a escolha perfeita porque tem a maior capacidade de reter e dissipar calor entre todos os líquidos ou gases comuns. É mais de 3.000 vezes mais eficiente na dissipação de calor do que o ar. Para contextualizar, se caminhar fosse 3.000 vezes mais eficiente, seria possível ir de Londres a Roma no tempo que leva para preparar uma chávena de café.

A água faz uma enorme diferença na eficiência dos centros de dados, que utilizam até metade da sua energia total em sistemas de arrefecimento. Técnicas de arrefecimento líquido, como o arrefecimento direto ao núcleo (do inglês “direct-to-node cooling”), podem remover pelo menos 98% do calor dos servidores, que pode então ser reutilizado para aquecer instalações. Os sistemas de arrefecimento modernos são projetados para serem fáceis de manter e seguros, tornando-os práticos numa ampla variedade de ambientes.

O arrefecimento líquido é escalável, prático e comprovado

O arrefecimento líquido não é uma tecnologia exclusiva reservada para os maiores hiperescaladores, como Amazon, Google e Microsoft. À medida que a procura pela IA cresce, juntamente com as preocupações com a computação sustentável, vemos universidades e centros de dados de nível 2 e 3 (classificados por confiabilidade) a adotar o arrefecimento líquido para acompanhar o ritmo. Para aqueles que estão a mudar para o arrefecimento líquido, não há necessidade de uma reformulação completa: a tecnologia integra-se perfeitamente à infraestrutura existente. Os sistemas mais recentes de arrefecimento a água funcionam em várias configurações, incluindo sistemas híbridos que utilizam ar e líquido, o que pode facilitar a adoção.

Com a previsão de aumento de 150% no consumo de energia dos centros de dados na Europa na próxima década (de acordo com o think tank Ember), a medição da eficiência dos centros de dados no consumo de energia (ou “Power Usage Effectiveness”) será alvo de escrutínio. O arrefecimento líquido é a maneira mais fácil de manter a conformidade e, ao mesmo tempo, aumentar o desempenho, e o arrefecimento com água morna, que não desperdiça água para mantê-lo frio, também evita pressionar o abastecimento local de água. A energia é utilizada para a computação, não para arrefecer, e pode desempenhar um papel importante na redução do consumo de energia.

Um futuro mais limpo

O arrefecimento líquido pode parecer uma perspetiva assustadora, mas a realidade é que, à medida que a procura pela IA cresce, a opção é adotar o arrefecimento líquido ou ficar para trás. Com o arrefecimento a ar a atingir a sua barreira térmica, os CIOs e líderes de TI que desejam impulsionar a eficiência, atingir as metas ESG e abraçar um futuro orientado por dados têm de considerar seriamente o arrefecimento líquido. Fazer a mudança traz benefícios imediatos em termos de custos operacionais e prepara as organizações para um futuro de longo prazo.

(*) Director, EMEA HPC/AI na Lenovo Infrastructure Solutions Group