Schneider Electric ukazuje cestu k hybridnímu chlazení AI datacenter

Schneider Electric, globální lídr v oblasti energetických technologií, oba přístupy kombinuje podle typu technologií a jejich výkonové hustoty.

Běžná datová centra byla dlouhá léta navrhována pro racky s příkonem přibližně 10 až 20 kW. Současné AI systémy se však dostávají výrazně nad 100 kW a další generace se mohou pohybovat kolem 200 kW na rack. Takové množství energie se téměř celé mění v teplo, které již nelze spolehlivě odvádět pouze prouděním vzduchu.

Do popředí se proto dostává přímé kapalinové chlazení čipů, označované jako direct-to-chip liquid cooling. Chladicí kapalina prochází speciálními deskami umístěnými přímo na procesorech a grafických akcelerátorech. Teplo zachytává u zdroje a přes distribuční jednotku CDU je odvádí do další části chladicího okruhu.

Zjistěte, jak Schneider Electric propojuje napájení a chlazení pro AI při návrhu AI továren a datových center.

Schneider Electric sází na hybridní chlazení

Ani tato technologie neznamená úplný konec vzduchového chlazení. Podle Schneider Electric musí i servery s přímým kapalinovým chlazením zpravidla odvádět přibližně 10 až 30 procent tepelné zátěže pomocí vzduchu. V datových sálech navíc budou ještě řadu let vedle sebe fungovat klasické podnikové servery, síťové prvky a nové vysoce výkonné AI clustery.

Právě proto se prosadí hybridní architektury. U méně náročných technologií zůstane vzduchové chlazení, zatímco nejvýkonnější GPU clustery využijí kapalinu. Provozovatelé tak nemusí jednorázově přestavět celý areál, ale mohou novou infrastrukturu zavádět postupně.

Pro nejvýkonnější AI clustery jsou určena řešení Motivair by Schneider Electric, například chladicí komponenty umístěné přímo na čipech, distribuční jednotky CDU a výměníky v zadních dveří racků. Ty lze kombinovat se vzduchovým chlazením, které dál odvádí zbytkové teplo a chladí méně náročné technologie.

„Provozovatelé datových center se ocitli v technologické pasti,“ vysvětluje Pavel Blahut, expert na datová centra ze společnosti Schneider Electric. „Životní cyklus budov se stále počítá na desítky let, ale životní cyklus AI čipů se smrsknul na pouhý rok. Nemůžete každých dvanáct měsíců přestavět celé datové centrum od základů,“ říká Blahut.

Modernizace vyžaduje modulární přístup

Vybudovat nové datové centrum připravené na kapalinové chlazení je snazší než upravovat stávající. Většina prvních AI instalací však vzniká právě v provozovaných objektech. Ty mají omezenou kapacitu elektrických rozvodů, pevné uspořádání racků a chlazení navržené pro výrazně nižší výkon.

Řešením jsou modulární instalace po jednotlivých racích nebo jejich skupinách. Pro menší nasazení lze využít rackovou liquid-to-air CDU, která předává teplo zpět do vzduchu a nevyžaduje rozsáhlé úpravy budov. Větší projekty využívají podlahové liquid-to-liquid jednotky napojené na vodní okruh. Schneider Electric volí architekturu podle rozsahu instalace, dostupné infrastruktury a plánovaného rozšiřování.

„Při přechodu na kapalinové chlazení nestačí vybrat samostatnou chladicí jednotku. Napájení, distribuce kapaliny, řízení a samotný IT hardware musí být od začátku navrženy jako jeden celek. Právě koordinace všech částí rozhoduje o spolehlivosti a možnosti budoucího rozšiřování,“ doplňuje Pavel Blahut.

Schneider Electric propojuje chlazení, napájení i řízení

Řešení Motivair by Schneider Electric firma doplňuje napájecí infrastrukturou, záložními zdroji UPS, softwarem a servisními službami. Chlazení, napájení a řízení tak může navrhovat jako jeden vzájemně provázaný systém.

Při návrhu AI továren a datových center Schneider Electric spolupracuje také se společností NVIDIA na ověřených referenčních architekturách. Jejich cílem je sladit požadavky konkrétních generací serverů s napájením a chlazením ještě před samotnou instalací. Simulační nástroje ETAP a AVEVA umožňují vytvořit digitální model energetické a chladicí infrastruktury, zatímco EcoStruxure IT pomáhá sledovat její provoz, teploty a další klíčové parametry.

Přechod ke kapalinovému chlazení tedy nebude jednorázovým skokem, ale postupnou proměnou. Úspěšná datová centra nebudou ta, která jednoduše zvolí jeden způsob chlazení, nýbrž ta, která dokážou oba přístupy propojit a přizpůsobit dalším generacím AI technologií.