Permintaan global akan teknologi seperti AIkomputasi kinerja tinggi (HPC) dan layanan awan semakin cepat, dan efisiensi sistem pendingin yang digunakan di pusat data di balik teknologi tersebut menjadi semakin penting.
Saat ini, pusat data menyumbang sekitar 1,5% dari penggunaan listrik di seluruh dunia: pada tahun 2030, teknologi seperti AI berarti bahwa permintaan energi akan berlipat ganda di seluruh dunia, menurut Badan Energi Internasional.
Direktur EMEA HPC/AI di Lenovo.
Pendekatan konvensional untuk mendinginkan pusat data adalah pendinginan udara, dengan kipas besar di dalam pusat data dan di dalam perangkat. Seiring dengan meningkatnya kebutuhan listrik, pendingin udara kesulitan memenuhi kebutuhan saat ini pusat data dan besok.
Pendinginan cair, yang menggunakan air hangat untuk mendinginkan komponen, kini muncul sebagai alternatif penting, dengan keunggulan utama dalam hal efisiensi dan keberlanjutan.
Dengan beban kerja AI yang menuntut kepadatan energi yang semakin tinggi, dan keberlanjutan menjadi yang terdepan infrastruktur strategi, penting bagi para pemimpin pusat data untuk membuat pilihan yang tepat mengenai pendinginan. Berikut ini adalah kelebihan dan kekurangan utama dari kedua pendekatan tersebut, yang dipertimbangkan berdasarkan berbagai faktor.
Efisiensi termal
Salah satu keunggulan utama sistem pendingin cair adalah dari segi efisiensi, di mana air mampu menghantarkan udara dengan efisiensi yang jauh lebih tinggi. Air 3.000 kali lebih efisien dalam menghilangkan panas dibandingkan udara data operator pusat harus menggunakan lebih sedikit listrik untuk menjaga peralatan dan pusat data tetap dingin.
Teknik pendinginan cair seperti pendinginan langsung ke node dapat menghilangkan hingga 98% panas dari server, dan air hangat juga dapat digunakan kembali untuk memanaskan fasilitas seperti gedung dan bahkan kolam renang. Secara keseluruhan, pendinginan cair dapat mengurangi konsumsi daya hingga 40%.
Keberlanjutan
Pendinginan cair dan pendingin udara memiliki kelebihan dan kekurangan dalam hal keberlanjutan, meskipun teknologi pendingin cair berkembang pesat. Pendinginan udara sangat boros energi, namun menghemat air.
Pendinginan cair lebih hemat energi, namun sistem lama yang menggunakan pendinginan evaporatif, di mana air panas disemprotkan ke bantalan untuk didinginkan, harus diisi ulang dari sumber eksternal.
Sistem pendingin air hangat mengurangi kehilangan air, dan sistem yang lebih baru dapat menerima suhu masuk yang tinggi sehingga lebih sedikit energi yang terbuang untuk air dingin.
Organisasi juga beralih dari sistem loop terbuka untuk pengelolaan panas (di mana air didinginkan melalui penguapan) ke sistem loop tertutup (yang menghilangkan panas melalui penukar panas cair-ke-udara loop tertutup) untuk membuat pendinginan cair lebih efisien dan lebih terukur.
Kepadatan ruang
Sistem berpendingin udara memerlukan ruang fisik yang lebih besar untuk beroperasi, dengan sistem berpendingin udara mampu mendukung hingga sekitar 70 kilowatt per rak, namun ada batas fisik yang dikenal sebagai ‘kapasitas panas spesifik’ yang melebihi batas tersebut sehingga sistem tidak dapat beroperasi.
Itu GPU bahwa platform bertenaga AI memerlukan energi hingga 10 kali lebih banyak dibandingkan CPU tradisional, dan memiliki jumlah transistor yang lebih besar: fitur desain lainnya seperti penumpukan silikon 3D memungkinkan produsen GPU untuk mengemas lebih banyak komponen ke dalam ukuran yang lebih kecil.
Hal ini meningkatkan kepadatan daya pusat data, yang mendorong pendinginan udara melampaui ambang batas yang memungkinkannya dilakukan. Dengan semakin banyaknya pusat data yang padat energi, skalabilitas udara menjadi terbatas, yang berarti semakin sedikit daya komputasi yang dapat dimasukkan ke dalam jumlah ruang yang sama.
Pendinginan cair memungkinkan komponen bekerja lebih cepat, yang berarti pusat data dapat menjalankan beban kerja AI dan HPC yang lebih intens, sehingga memungkinkan kepadatan komputasi yang lebih tinggi.
Kesiapan di masa depan
Pada akhir dekade ini, kebutuhan energi dari teknologi seperti AI akan mendorong peningkatan 160% dalam kebutuhan listrik pusat data, menurut Goldman Sachs. Ini berarti bahwa efisiensi pendinginan cair yang lebih besar akan menjadi semakin penting.
Diukur dalam efektivitas penggunaan daya (PUE), efisiensi pusat data adalah daya yang diperlukan untuk menjalankan seluruh pusat data, dibagi dengan kebutuhan daya peralatan TI.
Beberapa pusat data yang dioptimalkan untuk cairan telah mencapai PUE 1,1 atau bahkan 1,04, dan pelanggan juga akan dapat menggunakan air panas untuk menghangatkan gedung perkantoran, yang menjadi lebih mudah dengan sistem terbaru. Seiring dengan meningkatnya permintaan komputasi di seluruh dunia, efisiensi tersebut akan menjadi semakin penting.
Keandalan dan pemeliharaan
Sistem pendingin udara memiliki kelemahan tersendiri dalam hal keandalan dan pemeliharaan: kipas yang digunakan dapat menyebabkan perangkat keras terkena debu, dan suhu lebih cenderung berfluktuasi di pusat data berpendingin udara, yang keduanya mempunyai implikasi dalam hal pemeliharaan.
Secara garis besar, sistem pendingin cair memerlukan lebih banyak keahlian untuk pemeliharaannya. Tapi itu sedang berubah. Sistem pendingin cair modern dapat diservis dan aman serta sangat praktis di berbagai lingkungan.
Sistem berpendingin air terbaru dapat bekerja dalam berbagai konfigurasi untuk memudahkan penerapannya, termasuk sistem hibrida yang menggunakan udara dan air.
Kami telah menampilkan web hosting ramah lingkungan terbaik.
Artikel ini dibuat sebagai bagian dari saluran Expert Insights TechRadarPro tempat kami menampilkan para pemikir terbaik dan tercemerlang di industri teknologi saat ini. Pandangan yang diungkapkan di sini adalah milik penulis dan belum tentu milik TechRadarPro atau Future plc. Jika Anda tertarik untuk berkontribusi, cari tahu lebih lanjut di sini: https://www.techradar.com/news/submit-your-story-to-techradar-pro
