Refrigeración directa al chip VS la refrigeración por inmersión en centros de datos

A medida que la demanda de procesamiento de los centros de datos aumenta, los métodos tradicionales de refrigeración por aire estás llegando a sus límites. La refrigeración líquida se ha convertido en una solución revolucionaria, con las tecnologías de refrigeración directa al chip y de inmersión a la vanguardia.
 

Refrigeración directa al chip

En la transición hacia la refrigeración líquida, una tecnología que está ganando terreno es la refrigeración directa al chip. También llamada refrigeración por placa fría, este sistema hace circular el refrigerante a través de placas frías que entran en contacto con las unidades de procesamiento de la computadora (CPU) y las unidades de procesamiento gráfico (GPU). En un sistema DTC (por sus siglas en inglés: Direct to Chip) monofásico, el refrigerante permanece en estado líquido mientras absorbe el calor de los componentes calientes, mientras que en un sistema bifásico el fluido hierve, se vaporiza y finalmente se condensa..

La refrigeración DTC ofrece numerosas ventajas, como una baja resistencia térmica ya que enfría directamente la fuente, el calor en la fuente (el chip) y requiere menos refrigerante que la refrigeración por inmersión. Sus componentes son fácilmente accesibles para el mantenimiento y se puede integrar fácilmente en un centro de datos existente.

En cambio, si bien el enfriamiento DTC es efectivo, solo se enfrían las áreas en contacto directo con las placas frías, lo que puede generar puntos calientes y una dependencia de la infraestructura de refrigeración por aire. Además, el refrigerante se transfiere a través de una compleja red de tuberías y bombas, lo que aumenta el riesgo de fugas y fallas.

Enfriamiento por inmersión

Otro método emergente de refrigeración líquida es la refrigeración por inmersión. En este sistema, los equipos informáticos se sumergen completamente en un líquido no conductor. El refrigerante absorbe el calor y lo disipa. La refrigeración por inmersión puede ser un sistema monofásico, donde el refrigerante circula por un intercambiador de calor y permanece líquido durante todo el proceso, o un sistema bifásico, donde el refrigerante cambia de fase al hervir y vaporizarse para formar un circuito cerrado.

El enfriamiento por inmersión ofrece la ventaja de una refrigeración uniforme en todo el sistema sin necesidad de refrigeración por aire. Esto reduce la cantidad de infraestructura de refrigeración necesaria y ayuda a reducir el ruido general en el centro de datos.

Sin embargo, la refrigeración por inmersión tiene un costo inicial elevado, especialmente al modernizar un centro de datos existente, debido a la necesidad de tanques, fluidos dieléctricos, soportes estructurales para baños pesados y sistema de tuberías. Además, en este proceso también es necesario confirmar la estabilidad a largo plazo y la compatibilidad con los materiales. El mantenimiento también supone un reto, ya que todos los componentes deben retirarse del líquido.
 

Consideraciones clave

La era de la refrigeración líquida en los centros de datos ya ha llegado, pero el debate sobre el mejor método de refrigeración sigue abierto. La refrigeración directa al chip (DTC) destaca en configuraciones modulares más pequeñas y se integra más fácilmente en las instalaciones refrigeradas por aire existentes. Si bien la DTC puede ser una opción de entrada más rentable, con costos de instalación y mantenimiento potencialmente menores para aplicaciones específicas, también conlleva un mayor riesgo de fugas disruptivas. La refrigeración por inmersión, por otro lado, aumenta significativamente la densidad de servidores y la eficiencia energética, pero requiere una inversión sustancial en infraestructura, estrictos protocolos de seguridad de fluidos y, a menudo, diseños personalizados.

Productos Dixon para refrigeración de centros de datos

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Resumen

Tanto la refrigeración directa al chip como la refrigeración por inmersión representan importantes avances en la gestión térmica de los centros de datos, y cada una ofrece ventajas únicas según la infraestructura, la carga de trabajo y los objetivos estratégicos. Ante el aumento constante de la demanda de datos, comprender estos dos métodos es fundamental para tomar decisiones informadas y con visión de futuro. Ya sea para optimizar el rendimiento, la sostenibilidad o el coste, elegir la estrategia de refrigeración líquida adecuada puede influir significativamente en el éxito a largo plazo de las operaciones del centro de datos.

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