STULZ a publié un livre blanc présentant une approche de bout en bout pour le refroidissement des data centers IA à haute densité, associant le refroidissement liquide direct des puces (DCLC) au refroidissement d’air de précision. Selon l’entreprise, le refroidissement liquide traite les points chauds au niveau des processeurs, tandis que la chaleur provenant des convertisseurs de tension, des modules de mémoire, des émetteurs-récepteurs optiques et d’autres composants électroniques des serveurs doit encore être évacuée par refroidissement d’air. Whitepaper_Liquid_Cooling_End-t…
Le document divise l’infrastructure de refroidissement liquide en six niveaux coordonnés : refroidissement des serveurs, sous-distribution dans les baies, distribution au niveau des rangées et des zones, gestion des services techniques du bâtiment, unités centrales de distribution du fluide caloporteur (CDU) et rejet de chaleur à l’extérieur. Au niveau des serveurs, des plaques froides évacuent la chaleur des CPU, GPU, modules de mémoire et convertisseurs de tension, tandis que des raccords rapides et des systèmes de détection des fuites facilitent l’exploitation et la maintenance.
STULZ identifie la CDU comme le point de séparation hydraulique entre l’alimentation primaire en eau glacée et le circuit secondaire des baies. Le document décrit des échangeurs de chaleur à plaques, des pompes régulées, une redondance N+1 et une commande par PLC, ainsi que la filtration, le dégazage, le maintien de la pression et le dosage de produits chimiques. Il examine également la réduction de l’écart de température d’approche dans les échangeurs de chaleur des CDU, de 4 K à 2 K, ainsi que ses implications pour les températures de l’eau primaire et le dimensionnement des échangeurs de chaleur.
Pour les charges IA dynamiques, STULZ indique que la conception du refroidissement doit tenir compte des pics transitoires plutôt que de s’appuyer sur des charges moyennées dans le temps. Un exemple calcule que 500 litres (132 US gal) de mélange eau-glycol, avec une capacité thermique massique d’environ 3,8 kJ/(kg·K) et une élévation de température de 10 K (18°F), peuvent absorber approximativement 19 MJ de chaleur, fournissant une réserve théorique d’environ 38 secondes pour une charge non couverte de 500 kW (approx. 1,71 million BTU/h), ou d’environ 10 secondes à 2 MW (approx. 6,82 million BTU/h).
Le livre blanc couvre également les stratégies de régulation fondées sur la pression différentielle, la température différentielle et le débit, avec environ 1,5 L/min par kW (0,40 US gal/min par kW) comme valeur de référence pour la planification des débits. Il décrit deux jeux de paramètres PID et une commande de groupe de CDU N+1, notamment des seuils de charge d’au moins 80% et d’au plus 40% pour l’enclenchement séquentiel des pompes et des vannes.
STULZ conclut que les CDU des installations IA à haute densité doivent fonctionner en coordination avec les charges thermiques informatiques, au moyen d’automates programmables industriels et d’interfaces automatisées, plutôt que comme des équipements isolés des services techniques du bâtiment.
