Nvidia: Νέα τεχνολογία υγρής ψύξης στους 45 °C για μείωση της κατανάλωσης νερού στα κέντρα δεδομένων

Η Nvidia ανακοίνωσε την εισαγωγή ενός νέου συστήματος υγρής ψύξης κλειστού βρόχου, το οποίο λειτουργεί σε θερμοκρασία 45 °C, με στόχο να περιορίσει δραστικά την κατανάλωση νερού και ηλεκτρικής ενέργειας στα κέντρα δεδομένων Τεχνητής Νοημοσύνης. Η τεχνολογική εταιρεία ισχυρίζεται ότι η συγκεκριμένη λύση, που έχει σχεδιαστεί για τα νέα τσιπ Rubin, μπορεί να προσφέρει έως και 100% μείωση της κατανάλωσης νερού κατά τη διάρκεια της λειτουργίας των εγκαταστάσεων. Η ανακοίνωση, έρχεται σε μια στιγμή που η υπερκατανάλωση πόρων καθυστερεί την κατασκευή δεκάδων νέων υποδομών παγκοσμίως.

Το νέο ψυκτικό υγρό αποτελείται από 75% νερό και 25% προπυλενογλυκόλη. Η θερμοκρασία των 45 °C είναι υψηλότερη από αυτή ενός τυπικού τζακούζι (38 έως 40 °C), ωστόσο επαρκεί για την απορρόφηση της θερμότητας από τα τσιπ Rubin, με το υγρό να εξέρχεται από το σύστημα στους 55 °C.

Οι παραδοσιακές μέθοδοι ψύξης με νερό και ψυκτικά συγκροτήματα ευθύνονται συχνά για σχεδόν το 40% της κατανάλωσης ενέργειας ενός κέντρου δεδομένων, εμφανίζοντας παράλληλα μεγάλες απώλειες λόγω εξάτμισης, ενώ τα αερόψυκτα συστήματα καταναλώνουν επίσης πολλή ενέργεια παράγοντας ηχορύπανση.

Πώς λειτουργεί το σύστημα υγρής ψύξης στους 45 °C

Η νέα πρόταση της Nvidia βασίζεται στη χρήση ενός ειδικού ψυκτικού υγρού, το οποίο αποτελείται από 75% νερό και 25% προπυλενογλυκόλη. Παρά το γεγονός ότι η θερμοκρασία βάσης των 45 °C θεωρείται υψηλή —ξεπερνώντας ακόμη και τη θερμοκρασία του νερού σε ένα τζακούζι που κυμαίνεται μεταξύ 38 και 40 °C— είναι επαρκής για να απορροφήσει τη θερμότητα των τσιπ Rubin. Το υγρό εξέρχεται από τη μονάδα στους 55 °C.

Επειδή η θερμοκρασία των 45 °C είναι συνήθως υψηλότερη από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, τα κέντρα δεδομένων μπορούν να βασίζονται σε εξωτερικούς ξηρούς ψύκτες για την αποβολή της θερμότητας. Καθώς πρόκειται για σύστημα κλειστού βρόχου, το υγρό συμπληρώνεται μία φορά και παραμένει σφραγισμένο καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής της εγκατάστασης. Αυτό επιτρέπει τη μείωση της κατανάλωσης νερού έως και κατά 100%, εξαλείφοντας τις απώλειες που προκαλούνται από την εξάτμιση στα συμβατικά συστήματα.

Ενεργειακή αποδοτικότητα και σύγκριση με παραδοσιακούς ψύκτες

Στα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων, τα συστήματα ψύξης νερού ευθύνονται συχνά για σχεδόν το 40% της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης. Αντίστοιχα, οι αερόψυκτες εγκαταστάσεις απαιτούν μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικού ρεύματος και προκαλούν σημαντική ηχορύπανση. Η αύξηση της θερμοκρασίας λειτουργίας που προτείνει η Nvidia προσφέρει ουσιαστικά οφέλη στην εξοικονόμηση ενέργειας.

Σύμφωνα με στοιχεία της Vertiv, τα παραδοσιακά ψυκτικά συγκροτήματα λειτουργούν συνήθως σε θερμοκρασίες από 21 έως 24 °C. Εκτιμάται ότι η αύξηση της θερμοκρασίας-στόχου ενός ψύκτη κατά 1,8 °C μειώνει το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας κατά 4%. Συνεπώς, η μετάβαση στους 45 °C επιτρέπει στα ψυκτικά συγκροτήματα να εργάζονται πολύ λιγότερο. Σε περιοχές όπου η θερμοκρασία περιβάλλοντος ξεπερνά περιστασιακά τους 45 °C, τα ψυκτικά συγκροτήματα θα χρειάζεται να ενεργοποιούνται μόνο ελάχιστες φορές το χρόνο.

Οι προκλήσεις στη βιωσιμότητα των κέντρων δεδομένων

Η υπερκατανάλωση νερού από τα κέντρα δεδομένων αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα εμπόδια για την επέκταση της υποδομής Τεχνητής Νοημοσύνης. Έρευνες δείχνουν ότι τα κέντρα δεδομένων μεγάλης κλίμακας θα μπορούσαν να καταναλώνουν έως και 33 δισεκατομμύρια γαλόνια νερού ετησίως έως το 2030, εάν συνέχιζαν να βασίζονται στη μέθοδο της ψύξης με εξάτμιση. Οι περιβαλλοντικές ανησυχίες οδήγησαν μάλιστα τις αρχές σε καθυστερήσεις στην αδειοδότηση περισσότερων από 75 κέντρων δεδομένων μόνο μέσα στο τρέχον έτος.

Παρά την πρόοδο, η νέα τεχνολογία της Nvidia επιλύει το πρόβλημα του νερού μόνο στο επίπεδο του κέντρου δεδομένων. Οι διακομιστές GPU εξακολουθούν να απαιτούν τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ενέργειας προέρχεται από εργοστάσια ορυκτών καυσίμων, τα οποία καταναλώνουν επίσης νερό και παράγουν ρύπους. Παράλληλα, θα απαιτηθεί χρόνος μέχρι η νέα υγρή ψύξη να υιοθετηθεί ευρέως σε νέες και υφιστάμενες εγκαταστάσεις.

Συχνές ερωτήσεις

Πόσο νερό εξοικονομεί το νέο σύστημα υγρής ψύξης της Nvidia;

Το σύστημα είναι κλειστού βρόχου και υπόσχεται έως και 100% μείωση στην κατανάλωση νερού, καθώς γεμίζει μία φορά και λειτουργεί κλειστό για όλη τη διάρκεια ζωής της εγκατάστασης.

Σε ποια θερμοκρασία λειτουργεί το ψυκτικό υγρό της Nvidia;

Το ψυκτικό υγρό (75% νερό και 25% προπυλενογλυκόλη) εισέρχεται στο σύστημα στους 45 °C και εξέρχεται στους 55 °C αφού απορροφήσει τη θερμότητα των τσιπ Rubin.