Enfriamiento por inmersión de centros de datos
Con el explosivo crecimiento de Internet, la inteligencia artificial, la informática en la nube y la informática de alto rendimiento (HPC), los centros de datos están impulsando cambios considerables no solo en los negocios, sino también en la calidad de vida. Pero todo tiene un precio. Los centros de datos de EE. UU. consumen grandes cantidades de electricidad, casi el 2% del consumo de energía total de acuerdo con la EPA de EE. UU., y gran parte de esta se usa simplemente para poner en marcha unidades de enfriamiento y ventiladores para enfriar el hardware informático.
Para ayudar a aliviar el costo de enfriamiento del servidor y su impacto en el medio ambiente, 3M está liderando la revolución de enfriamiento con líquido para los centros de datos. Nuestra línea de fluidos de ingeniería de 3M™ Novec™ ofrece propiedades que los hace ideales para el enfriamiento por inmersión, tanto en operaciones de etapa única como de dos etapas. ¿Cuál es el resultado? Se pueden reducir el uso de energía (y los costos) en hasta un 97% mientras se disminuye el tamaño del centro de datos y se ofrece un óptimo rendimiento del hardware del servidor, al mismo tiempo que ayuda a reducir los impactos ambientales.
Qué es el enfriamiento por inmersión
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El enfriamiento por inmersión de centros de datos permite mejorar el diseño térmico mediante la inmersión directa de hardware de TI en un líquido no conductivo. El calor generado por los componentes electrónicos se transfiere directa y eficazmente al fluido, reduciendo así la necesidad de otros componentes de enfriamiento, como materiales de interfaz, disipadores y ventiladores. Estas mejoras aumentar la eficacia energética y permiten mayores densidades de empaquetamiento.
- Reduce el consumo de energía para el enfriamiento de servidores, lo que ayuda a crear centros de datos más ecológicos.
- Implica menos partes móviles que requieren mantenimiento y reemplazo.
- Aumenta la densidad del hardware, dado que el líquido es más eficaz a la hora de remover el calor.
- Permite una mayor utilización del procesador manteniendo las temperaturas por debajo del límite térmico.
- Brinda facilidad de mantenimiento, dado que los componentes electrónicos salen limpios y secos.
- Reduce significativamente el ruido en las salas de servidores.
- Ayuda a proteger el equipo de TI de contaminantes ambientales, como el polvo y el azufre.
3M ha trabajado con líderes del área de centros de datos para crear fluidos que son ideales para estas aplicaciones y ofrecen beneficios únicos, como un mayor rango de puntos de ebullición. Lo mejor de todo es que esta tecnología está apoyada por más de 50 años de conocimiento sobre materiales y aplicaciones de 3M.
Una forma inteligente para reducir las temperaturas y los costos.
El enfriamiento por inmersión en líquido mediante el uso de fluidos de ingeniería de Novec contribuye a bajar el costo de propiedad de muchas maneras y representa una opción inteligente para una empresa. El enfriamiento con líquido directo mejora la eficacia y reduce los costos en cada fase del ciclo de vida útil de su centro de datos, desde el diseño y la construcción, hasta la operación, el mantenimiento, la reparación y el reemplazo de hardware.
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Reduzca los costos de energía hasta un 97%La ventaja más clara se hará evidente en su factura de electricidad. Los métodos de enfriamiento por inmersión más eficaces pueden ayudarlo a mejorar la eficacia energética del centro de datos (que a menudo es el mayor costo de electricidad para un centro de datos) en hasta un 97%.
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10 veces menos de espacio requerido para ahorrarLa capacidad de enfriamiento mejorada significa que puede colocar los artículos electrónicos cerca entre sí, de modo que puede colocar 10 veces más la densidad de computación en un determinado espacio. Esto abre las posibilidades de dónde puede colocar un centro de datos.
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Optimización para un gran rendimientoCon mayor eficacia térmica, puede aumentar la potencia de procesamiento y reducir la latencia más allá de los límites del enfriamiento de aire. -
Mitigar las averías de los equiposEl enfriamiento por inmersión líquida elimina los contaminantes aéreos y simplifica el diseño térmico para reducir las piezas móviles. Esto significa que puede poner en marcha sus productos electrónicos a su máxima capacidad con menos desgaste y averías.
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Una opción sustentable para el medio ambienteAhorrar energía no solo es bueno para los resultados, sino también para la Tierra. Menos potencia utilizada significa menos necesidad de generar electricidad, lo cual, en consecuencia, significa menos combustible utilizado y menos emisiones. Los centros de datos más pequeños permiten ahorrar en materiales de construcción y mantenimiento. Si su objetivo es tener un centro de datos más ecológico, los fluidos de ingeniería de 3M Novec hacen que esto sea posible y, a la vez, ofrecen lo siguiente:
- Perfil ambiental favorable
- Potencial de calentamiento global (GWP) bajo)
- Cero potencial de reducción de la capa de ozono (ODP)
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Seguro para los trabajadoresCrear un centro de datos que use el enfriamiento por inmersión no compromete la seguridad de los operadores. 3M diseña todos los fluidos de ingeniería de Novec para que ofrezcan lo siguiente:
- Amplio margen general de seguridad para los trabajadores
- Baja toxicidad
- No inflamabilidad
Vea cómo el enfriamiento con líquido puede revolucionar los negocios, la supercomputación y la minería de Bitcoin
Sin importar cuál sea su negocio, el enfriamiento por inmersión en líquidos puede tener un rol importante a la hora de hacer realidad oportunidades y eficiencias adicionales. Como pionero e innovador en el enfriamiento por inmersión, 3M ha ayudado a lanzar centros de datos enfriados por inmersión.
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Las empresas mejoran la eficacia energética, reducen los costos y demuestran su compromiso con el ambiente.
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Las aplicaciones de supercomputación como las que se encuentran en universidades y laboratorios obtienen un máximo rendimiento de sus equipos.
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Los mineros de Bitcoin reducen los costos para maximizar su rendimiento de la inversión.
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Las operaciones informáticas de la nube a hiperescala encuentran valor con el ahorro de costos y las configuraciones de hardware flexibles.
Preguntas y respuestas para ayudarlo a crear un centro de datos más ecológico
Los fabricantes de servidores, integradores de sistemas e ingenieros de centros de datos enfrentan desafíos similares: diseñar y ensamblar un centro de datos que responda a las necesidades clave de los clientes en cuanto a precio, rendimiento y fiabilidad. El enfriamiento por inmersión con fluidos de ingeniería de Novec lo ayuda a responder a esas y otras necesidades prácticas sin hacer concesiones.
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¿Cómo funciona el enfriamiento por inmersión?
El enfriamiento por inmersión implica colocar dispositivos electrónicos directamente en un fluido no conductor, permitiendo que el calor se transfiera directamente de los componentes al fluido que transfiere el calor. En los sistemas de enfriamiento tradicionales, el calor debe transferirse mediante varios niveles de materiales de interfaz térmica, aire, termocambiadores y fluidos. El enfriamiento por inmersión simplifica el diseño térmico y aumenta la eficacia de transferencia de calor.
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¿Cuáles son los beneficios de Novec por sobre el aceite mineral?
Deben evaluarse muchos factores al seleccionar un fluido. Los fluidos de ingeniería de 3M Novec tienen diferentes ventajas importantes en comparación con otros tipos de fluidos dieléctricos, incluido el aceite mineral. Además de no ser inflamables ni combustibles, los fluidos de Novec tienen los puntos de ebullición y la estabilidad térmica necesarios para las operaciones de enfriamiento por inmersión de dos etapas. El mantenimiento es simple, dado que los componentes electrónicos salen del fluido de Noves secos y limpios.
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¿Puede provocarse pérdida de fluido en los sistemas de enfriamiento por inmersión con productos de Novec?
Los sistemas de enfriamiento por inmersión generalmente se diseñan para permitir el mantenimiento y el intercambio en caliente, pero también están diseñados con la contención de fluidos en mente. Siguiendo las mejores prácticas de 3M y comprando a un OEM de enfriamiento por inmersión autorizado por 3M, las pérdidas de fluido ocurrirán en cantidades no significativas.
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¿Cómo puedo comprar un sistema de enfriamiento por inmersión con productos de Novec?
Los proveedores ya ofrecen sistemas mecánicos y de servidores de propiedad exclusiva basados en esta tecnología, y se están desarrollando más sistemas.
Tres formas para lograr un centro de datos frío
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Enfriamiento por inmersión en dos etapas
El enfriamiento por inmersión pasivo en dos etapas aumenta exponencialmente la eficacia de transferencia del calor desde la ebullición y la condensación de los fluidos de ingeniería de Novec. Con este enfoque simple prácticamente no se necesitan piezas móviles.
- Electronic components are submerged in a non-conductive liquid bath in an accessible, sealed enclosureLos componentes electrónicos se sumergen en un baño de líquido no conductor en un gabinete sellado y accesible.
- El calor generado hace que el fluido entre en ebullición a un estado gaseoso y se eleva hasta la parte superior del gabinete.
- El gas se condensa en la tapa o una bobina de condensación y regresa como lluvia al baño para repetir el ciclo.
- Las eficacias de transferencia del calor pueden superar el agua en ebullición en un material que puede entrar en contacto directo con los componentes electrónicos de manera segura.
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Enfriamiento por inmersión en una sola etapa
En el enfriamiento por inmersión de una sola etapa el fluido tiene un punto de ebullición más alto y permanece en su fase líquida durante el proceso.
- Los componentes electrónicos se sumergen en un baño de líquido no conductor en un gabinete sellado y accesible.
- El calor proveniente del chip se transfiere al fluido.
- A menudo se usan bombeos para que el fluido caliente fluya a un intercambiador de calor, donde se enfría y regresa al baño.
- Los líquidos para componentes electrónicos de 3M™ Fluorinert™ también se pueden usar en esta aplicación.
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Enfriamiento indirecto: Una alternativa a la inmersión
Los desafíos y las técnicas de gestión térmica vienen en una variedad de formas, de modo que las propiedades únicas de nuestros fluidos pueden aplicarse en una variedad de maneras para enfrentar esos desafíos. Uno de los desafíos es la complejidad de aplicar el enfriamiento de agua directo al chip (direct-to-chip, D2C) debido al riesgo de pérdidas y la dificultad de enfriar una serie de procesadores en el mismo circuito. Los fluidos de ingeniería de 3M Novec son una buena opción de fluidos en estas aplicaciones.
- Eficacia de transferencia de calor comparable o mejor que la del agua en una operación en dos etapas
- Fluido no conductor que elimina el riesgo de daños por pérdidas
- Todos los procesadores en un circuito mantenidos a la misma temperatura sin importar la cantidad de nodos
Obtener más información sobre el enfriamiento por inmersión en líquidos y las soluciones para centros de datos de 3M
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Información general sobre el enfriamiento por inmersión en dos etapasDescargar artículo (PDF, 2.15 MB)Soluciones para centros de datos de 3MDescargar folleto (PDF, 9.2 MB)Videos de Novec en YouTubeMirar videosMejores prácticas para la fabricación de sistemas de enfriamiento por inmer
Póngase en contacto con nosotros si tiene preguntas sobre el enfriamiento por inmersión y los fluidos de ingeniería de Novec.
Permita que 3M aplique décadas de experiencia en enfriamiento por inmersión y centros de datos para trabajar con usted. Póngase en contacto con nosotros si tiene alguna pregunta o solicitud que pueda ayudarlo a cumplir su visión para el próximo proyecto de centro de datos. Podemos ayudarlo con lo siguiente:
- Sugerencias y mejores prácticas para aplicaciones
- Datos técnicos y resultados de prueba
- Estudios de caso y otros materiales
- Asistencia para solicitar fluidos de ingeniería de Novec o seleccionar entre los fluidos de Novec y los líquidos para componentes electrónicos de Fluorinert de 3M
- Información sobre equipos de enfriamiento por inmersión y proveedores de servicios
