Schneider Electric: Kapalinové chlazení mění ekonomiku AI datových center

Schneider Electric, globální lídr v oblasti energetických technologií, upozorňuje, že provozovatelé musí zohlednit také využitelný výpočetní výkon, spotřebu energie a možnost dalšího rozšiřování. O návratnosti tak nerozhoduje nejnižší pořizovací cena, ale náklady za celý životní cyklus.

Klíčovým prvkem je distribuční jednotka chladicí kapaliny neboli CDU (Coolant Distribution Unit). Zajišťuje oběh kapaliny mezi servery a chladicí infrastrukturou a řídí teplotu, tlak a průtok. Pro menší instalace či rychlou modernizaci lze využít liquid-to-air CDU, která předává teplo do vzduchu v serverovně. U větších instalací se uplatňují liquid-to-liquid jednotky napojené na vodní okruh budovy. Vyžadují větší úpravy, při vyšších výkonech však nabízejí lepší energetickou účinnost.

Zjistěte, jak může správně navržené kapalinové chlazení od Schneider Electric zvýšit efektivitu a škálovatelnost AI datového centra.

Schneider Electric propojuje chlazení, napájení a řízení

Schneider Electric společně s Motivair nabízí komplexní řešení zahrnující rackové i samostatně stojící jednotky distribuce CDU, chladicí kolektory, výměníky v zadních dveřích racků, chillery, software a servis. Provozovatel tak může sladit chlazení se záložním napájením, elektrickou distribucí a řízením infrastruktury datového centra.

Ekonomiku ovlivňuje také teplota chladicí vody. Kapalinové systémy mohou pracovat s vyššími teplotami než klasické vzduchové chlazení a prodlužovat dobu, kdy se teplo odvádí bez energeticky náročného kompresorového chlazení. Podle modelování Schneider Electric může zvýšení teploty v technologickém chladicím okruhu z 25 na 45 °C snížit spotřebu chladicího systému o 30 až 40 procent.

Příliš vysoká teplota však zmenšuje bezpečnostní rezervu a při výkyvu zátěže může vést k omezení výkonu GPU. Úspory je proto nutné posuzovat společně s provozním rizikem. „U kapalinového chlazení není nejlevnější řešení automaticky nejvýhodnější. Rozhoduje, kolik využitelného výpočetního výkonu dokáže infrastruktura dlouhodobě poskytnout z dostupné energie a prostoru a zda ji lze rozšiřovat bez nákladných přestaveb,“ říká Pavel Blahut, expert na datová centra ze společnosti Schneider Electric.

Nevyužitá kapacita prodražuje každý výpočet

Chybný odhad budoucí výkonové hustoty může část investice znehodnotit. Příliš velké potrubí, ventily a CDU vážou kapitál, který se nevyužije. Naopak poddimenzovaný systém může zabránit instalaci výkonnějších serverů. Kapalinové chlazení zároveň umožňuje soustředit větší výpočetní výkon do menšího počtu racků. Tím šetří nejen místo, ale i náklady na rozvody energie, požární ochranu a další podpůrnou infrastrukturu.

Vyšší výkonová hustota také promlouvá do investičních nákladů budovy. Stejný výpočetní výkon lze umístit na menší ploše, takže provozovatel nemusí rozšiřovat celý datový sál. Úspora se projeví také v investicích do stavebních konstrukcí, kabeláže, rozvaděčů a záložního napájení. Teplo odváděné kapalinou má navíc vyšší teplotu a lze je snáze využít k vytápění budov nebo v průmyslových procesech.

Volba distribuční jednotky chladicí kapaliny musí odpovídat rozsahu projektu. Rackové jednotky nabízejí oddělený okruh a rychlé nasazení pro menší počet racků. Ve velkých AI clusterech mohou být výhodnější centrální samostatně stojící CDU, které obsluhují celé řady serverů a snižují náklady na jeden kilowatt chlazeného výkonu. Případná porucha však může zasáhnout větší část infrastruktury, a návrh proto musí počítat s redundancí.

Data z EcoStruxure IT podporují efektivní investice

Prefabrikované AI pody a referenční návrhy Schneider Electric umožňují přidávat výkon po ucelených blocích a omezit investice do kapacity, která zatím není potřeba. Platforma EcoStruxure IT poskytuje data o spotřebě a využití infrastruktury, která mohou provozovatelé využít při plánování dalšího rozšiřování.

Schneider Electric při návrhu AI infrastruktury spolupracuje také se společností NVIDIA na ověřených referenčních architekturách, které pomáhají sladit požadavky serverů s napájením a chlazením ještě před instalací.

„Pokud by se to montovalo klasicky na místě z jednotlivých komponent dodávaných desítkami různých subdodavatelů, po získání všech povolení by výstavba trvala měsíce. Proto se dnes celá tato infrastruktura přesouvá do přísně kontrolovaného továrního prostředí, kde vzniká jako hotové prefabrikované moduly,“ vysvětluje Pavel Blahut.

Kapalinové chlazení není pouze technickou podmínkou pro AI servery. Je zároveň finančním rozhodnutím, které ovlivňuje využití budovy, energetické náklady i rychlost dalšího rozšiřování. Správně navržený systém nemusí být nejlevnější při nákupu, ale může výrazně snížit náklady na jednotku skutečně využitého výpočetního výkonu.