Refrigeración escalable con unidades de distribución de refrigerante (CDU) SmartSense

Las unidades de distribución de refrigerante son un componente clave en su estrategia de refrigeración líquida

Las unidades de distribución de refrigerante (CDU) son esenciales en los centros de datos modernos, especialmente en aquellos que implementan tecnología directa al chip. soluciones de refrigeración líquida, así como en entornos que admiten cargas de trabajo de IA y HPC.

Una CDU es un dispositivo especializado que se utiliza en sistemas de refrigeración líquida para gestionar y regular el flujo de refrigerante a componentes críticos como servidores, procesadores y otros equipos generadores de calor. Las CDU mejoran significativamente la eficiencia del centro de datos al actuar como el núcleo central de los sistemas de refrigeración líquida, ofreciendo una gestión térmica precisa, fiable y energéticamente eficiente para entornos de TI de alta densidad.

Qué tener en cuenta al evaluar una CDU en sus implementaciones de rack de alta densidad

Al considerar una CDU, su rendimiento puede evaluarse mediante varias métricas clave que determinan su eficacia, fiabilidad e idoneidad para requisitos específicos de refrigeración. Algunas métricas clave de rendimiento a considerar incluyen:

Capacidad de refrigeración (kW):
La carga térmica máxima que una CDU puede disipar, normalmente especificada a una diferencia de temperatura de aproximación (DTA). Por ejemplo, a una DTA de 7 °C, la capacidad de refrigeración de la CDU SmartSense alcanza los 300 kW.

Diferencia de temperatura de aproximación (ATD):
La diferencia entre la temperatura de suministro del sistema de enfriamiento tecnológico (TCS) y la temperatura de entrada del sistema de agua de la instalación (FWS).

Caudal (LPM):
El volumen de refrigerante que circula por minuto a través de los circuitos primario (de instalaciones) y secundario (TI). Los caudales más altos soportan mayores cargas térmicas y escenarios de refrigeración más exigentes, con unidades de refrigeración por condensación (CDU) de alto rendimiento que ofrecen 1 LPM/kW o más. El rendimiento más eficiente se logra cuando los caudales de TCS y FWS son similares.

Altura de presión (psi):
La presión suministrada al caudal requerido. Es importante que las bombas de la CDU generen suficiente presión para compensar la caída de presión de los colectores y módulos de refrigeración conectados al TCS. Las CDU de alto rendimiento ofrecen cargas de presión secundarias superiores a 20 psi, lo que facilita el funcionamiento de redes de refrigeración densas y complejas.

Densidad de carga de refrigeración (kW/RU):
La capacidad de refrigeración por unidad de rack (RU) refleja la cantidad de calor que se puede eliminar en relación con el tamaño físico de la CDU. Esto es crucial para centros de datos con limitaciones de espacio.

Rango de temperatura:
El rango de temperatura operativa del refrigerante suele oscilar entre 10 °C y 70 °C. Los rangos de temperatura más amplios permiten una mayor versatilidad, lo que permite flexibilidad para diferentes requisitos de TI e instalaciones.

Diseñado para la próxima generación de centros de datos de IA

CDU SmartSense de JetCool Es una solución de refrigeración líquido-líquido diseñada específicamente para satisfacer las necesidades de la informática acelerada actual, así como de la próxima generación de centros de datos de IA. Con una capacidad de refrigeración de hasta 300 kW en un formato compacto de 6U, la CDU SmartSense escala desde implementaciones de un solo rack hasta múltiples racks con una sola CDU. Diseñada para configuraciones en rack y en fila, permite una integración inmediata con los circuitos de agua de las instalaciones y soporta temperaturas de entrada elevadas de hasta 70 °C, lo que reduce la dependencia de enfriadores mecánicos y permite refrigeración gratuita durante todo el año en la mayoría de los entornos.

Dadas las métricas de rendimiento descritas anteriormente, la CDU SmartSense admite una capacidad de refrigeración de hasta 300 kW en modo Boost, o hasta 160 kW en modo de funcionamiento totalmente redundante. El modo redundante garantiza un funcionamiento continuo y fiable, incluso en caso de fallo de la bomba.

Métricas de rendimiento	Modo Boost*	Modo redundante
Capacidad de enfriamiento	300 kW	160 kW
Diferencia de temperatura de aproximación (ATD)	7ºC	4ºC
Caudal	400 LPM	280 LPM
Cabezal de presión	22 psi	28 psi
Densidad de carga de refrigeración	50 kW/RU	26 kW/RU
Rango de temperatura de funcionamiento	10ºC a 70ºC	10ºC a 70ºC

* El modo Boost se define como el funcionamiento de la CDU SmartSense con todas las bombas en funcionamiento.

Cómo decidir si una CDU es adecuada para su carga de trabajo

Consideremos un despliegue planificado de Bastidores NVIDIA DGX B200 Por ejemplo, el funcionamiento del DGX B200 requiere aproximadamente 14,3 kW de potencia. En una configuración típica de centro de datos, esto se traduce en unos 60 kW de potencia de rack, considerando los componentes adicionales del sistema y los posibles picos de consumo.

Un factor a considerar es la relación entre el caudal y la capacidad de refrigeración; esta relación debe ser superior a 1,0, como mínimo. La relación típica y ampliamente recomendada para sistemas de refrigeración líquida, especialmente en unidades de disco duro (CDU) de centros de datos, es 1,2 a 1,5 litros por minuto por kilovatio (LPM/kW) de capacidad de refrigeraciónLa efectividad de caudales más altos depende del diseño de la placa fría y del intercambiador de calor. Si estos componentes no están optimizados para un mayor caudal, el beneficio en la capacidad de refrigeración puede ser limitado.

60 kW de potencia en rack requeriría un caudal total de 90 LPM, con un Relación LPM/kW de 1,5.

Carga de calor del rack = 60 kW

Relación entre el caudal y la capacidad de refrigeración = 1.5

ATD = 4°C

Caudal total = 60 kW x 1,5 = 90 LPM

Enfriamiento de una carga térmica de 60 kW por rack

Métricas de rendimiento	Ejemplo de requisitos de rack del cliente	Capacidad de CDU SmartSense
Carga de calor del rack	60 kW	160 kW en total
Relación entre el caudal y la capacidad de refrigeración	1,5 LPM	1,7 LPM
Caudal	90 LPM/rack	280 LPM
Diferencia de temperatura de aproximación (ATD)	4ºC (objetivo)	4ºC (rendimiento)
Rango de temperatura de funcionamiento	10ºC a 70ºC	10ºC a 70ºC

Aumentar el caudal en una unidad de refrigeración central (CDU) mejora su capacidad de refrigeración al permitir una transferencia de calor más eficiente desde los equipos informáticos. Sin embargo, la relación no es lineal; a partir de cierto punto, un caudal mayor proporciona menos refrigeración adicional y puede aumentar el consumo de energía o la carga sobre los componentes del sistema. El caudal óptimo debe ajustarse a la carga térmica y al diseño del sistema de refrigeración para obtener el mejor rendimiento.

Otras consideraciones para una refrigeración líquida fiable y eficiente del centro de datos

Primer plano de la CDU JetCool SmartSense en el rack

La CDU SmartSense admite un amplio rango de temperatura de fluidos de 10 °C a 70 °C, lo que permite su compatibilidad con circuitos de refrigeración tradicionales y de agua caliente. Esta flexibilidad permite a los operadores de centros de datos aprovechar fuentes de agua del ambiente o de las instalaciones para refrigeración gratuita en una mayor variedad de climas, lo que reduce o elimina la necesidad de enfriadores mecánicos y disminuye los costos operativos. La temperatura de aproximación de la unidad, de tan solo 2 °C a 7 °C, permite un control preciso de la temperatura y una transferencia de calor eficiente, lo que ayuda a mantener un rendimiento óptimo del chip bajo cargas de trabajo elevadas y sostenidas.

En términos de eficiencia, la CDU SmartSense ofrece resultados impresionantes. Los centros de datos ahora tienen la oportunidad de lograr una eficiencia energética (PUE) excepcionalmente baja a nivel de instalaciones gracias a nuestra CDU SmartSense como componente integral. Al optimizar el consumo de energía y optimizar los procesos de disipación de calor, la CDU SmartSense mejora la eficiencia general del sistema de refrigeración. Al combinarse con equipos de refrigeración de alta eficiencia, como los enfriadores secos avanzados, los centros de datos pueden alcanzar valores de PUE de refrigeración notablemente bajos, potencialmente de hasta 1,03. Esta sinergia minimiza el consumo de energía, se alinea con los objetivos de sostenibilidad y reduce significativamente los costes operativos, lo que convierte a la CDU SmartSense en un factor clave para impulsar una mejor PUE a nivel de instalaciones y permitir operaciones más eficaces y sostenibles.

La CDU SmartSense admite protocolos de comunicación estándar, como TCP/IP, Redfish, SSH e interfaces de servidor web. Estas opciones permiten una integración fluida con los sistemas de gestión de instalaciones existentes, la monitorización remota y la telemetría en tiempo real, lo que facilita la implementación y la gestión de SmartSense en entornos de infraestructura a gran escala.

Placa fría JetCool SmartPlate™ colocada en el rack

Diseñado para combinarse con las placas frías JetCool SmartPlate™

Mientras que muchas CDU tienen dificultades para soportar los mayores caudales requeridos por la próxima generación de aceleradores de IA y computación acelerada, SmartSense los habilita. Sus altos caudales y su alta tolerancia a la temperatura liberan el máximo rendimiento de Placas frías JetCool SmartPlate™Juntos, crean un ecosistema de refrigeración avanzado que ofrece:

Menor resistencia térmica y mejor gestión de puntos calientes
Mejor utilización de la GPU al evitar la limitación
Compatibilidad con procesadores que superan los 3000 W de potencia de diseño térmico (TDP)
Una plataforma de refrigeración líquida escalable y adaptable

Esta sinergia permite a los operadores de centros de datos avanzar con confianza hacia la era de la IA sin preocuparse por rediseñar la infraestructura con cada nueva generación de chips.

Confiabilidad y eficiencia operativa a escala

SmartSense combina un rendimiento de vanguardia con un diseño práctico centrado en el operador.

Factor de forma versátil:
Diseño 6U compatible con racks de 42+ pulgadas (1070 mm) de profundidad en modelos de 19 pulgadas y Configuraciones de ORv3
Construcción industrializada:
Diseñado para un tiempo de funcionamiento crítico para la misión, incluidas bombas redundantes
Tecnología patentada:
Con patentes adicionales pendientes, SmartSense refleja la innovación continua de JetCool
Sensores integrados y telemetría:
Simplifica la supervisión y la optimización del rendimiento.

Los operadores se benefician de una menor complejidad de enfriamiento, una eficiencia energética mejorada y un TCO significativamente menor.

Con el respaldo de Flex en fabricación, cadena de suministro y escala

SmartSense es fabricado por Flex, lo que permite capacidad de producción globalUn riguroso control de calidad y una cadena de suministro resiliente. Esta alianza permite:

Puesta en servicio y validación del sistema:
Flex garantiza que todas las unidades CDU SmartSense estén correctamente instaladas e integradas en su entorno, con controles de configuración y validación a nivel de sistema para garantizar la integridad operativa desde el primer día.

Disponibilidad de componentes y cumplimiento rápido:
La infraestructura logística global y los repuestos críticos del Flex están fácilmente disponibles, lo que permite reparaciones más rápidas y minimiza las interrupciones del servicio.

Mantenimiento continuo con telemetría integrada:
SmartSense admite estrategias de servicio proactivas utilizando diagnósticos basados en sensores y captura de datos del sistema para guiar el soporte a largo plazo y la optimización del rendimiento.

Gestión del ciclo de vida y la salud del refrigerante:
Flex ofrece servicios avanzados de gestión de fluidos, que incluyen muestreo regular, análisis y orientación sobre tratamiento para mantener el rendimiento del refrigerante, extender la vida útil del equipo y respaldar iniciativas de sostenibilidad.

Respuesta a incidentes remotos y en sitio:
Ya sea que esté planificando un mantenimiento programado o respondiendo a lo inesperado, Flex brinda soporte técnico rápido, de forma remota o en el sitio, para mantener cargas de trabajo de alta densidad en línea y operativas.

El cambio hacia cargas de trabajo de IA de alta potencia ya está aquí y conlleva la necesidad de seguro, escalable, y en integrado soluciones de infraestructura

Flex y JetCool ofrecen más que solo tecnología avanzada: brindan una base de confianza a través de la seguridad de la cadena de suministro, alcance de fabricación global e integración completa.

Desde placas frías hasta CDU, JetCool y Flex ahora ofrecen una solución de refrigeración líquida totalmente integrada respaldada por servicios de ciclo de vida Que garantizan que cada sistema se instale, mantenga y respalde adecuadamente para garantizar el éxito a largo plazo. Gracias a la presencia global de Flex y su amplia experiencia en integración vertical, los clientes se benefician de una implementación más rápida, un servicio optimizado y tranquilidad.

Ya sea que esté construyendo en el borde o escalando a campus de varios megavatios, JetCool y Flex brindan el hardware, los servicios y el soporte necesarios para operar de manera confiable y eficiente, en cualquier parte del mundo.

Descubra cómo Flex y Jetcool pueden ayudarle a modernizar su estrategia de refrigeración

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