Raffreddamento a liquido ad immersione per lo storage: meno guasti e altri benefici

Iceotope e Meta hanno condotto uno studio che rileva come il raffreddamento a liquido a immersione a singola fase sia benefico sotto molti punti di vista nei sistemi di storage ad alta densità installati e usati nei sempre più diffusi datacenter hyperscale. Si prevede che ogni persona genererà fino a 463 exabyte di dati ogni giorno entro il 2025 e pertanto in pochi anni si stima che l'archiviazione globale dei dati supererà i 200 zettabyte, di cui la metà sarà archiviata nel cloud.

"Poiché la domanda di storage continua a crescere, lo farà anche quella delle soluzioni di raffreddamento. Lo studio ha dimostrato che il raffreddamento a liquido per l'archiviazione ad alta densità fa funzionare le unità a una temperatura inferiore e più uniforme riducendo i guasti delle unità, il TCO e migliorando la conformità ESG", ha dichiarato Neil Edmunds, Director of Innovation di Iceotope.

Più dati significano più unità e quindi più piatti che girano, attuatori e testine in movimento, ovvero maggiori consumi che si traducono in più calore prodotto. L'introduzione degli hard disk sigillati con elio negli ultimi anni non ha solo permesso di creare unità con maggiori capacità e più veloci, ma anche aperto alla possibilità di raffreddarle a liquido.

Lo studio portato avanti da Meta e Iceotope si è concentrato sul reingegnerizzare un sistema di storage ad alta densità tradizionalmente raffreddato ad aria con una soluzione a immersione a singola fase mediante l'aggiunta di un circuito dielettrico collegato a uno scambiatore di calore liquido-liquido e a una pompa.

Il raffreddamento a singola fase è meno complesso di quello a doppia fase. Il refrigerante deve fluire attorno alle aree più calde e più fredde del circuito senza alcun cambiamento di fase, quindi il liquido non cambia stato diventando gassoso e viceversa. All'interno del sistema di archiviazione sono stati installati un totale di 72 hard disk sigillati, due nodi di calcolo, altrettante schede di espansione SAS, una NIC e una scheda di distribuzione dell'alimentazione in formato 4OU. Il test, secondo le rilevazioni di Meta, ha delinato quanto segue:

• Con il raffreddamento a liquido ad immersione di precisione la variazione di temperatura tra tutti e 72 gli hard disk si è fermata a soli 3°C, indipendentemente dalla posizione all'interno dei JBOD
• Il raffreddamento a liquido ha dimostrato che i sistemi di archiviazione possono funzionare in modo affidabile con temperature di ingresso dell'acqua nel rack fino a 40°C.
• La richiesta energetica legata al raffreddamento è stata inferiore al 5% del consumo totale.
• Il funzionamento silenzioso del raffreddamento a liquido mitiga i problemi delle vibrazioni acustiche generate dalle unità che spesso si incontrano con le soluzioni ad aria.

Secondo Iceotope, altre forme di raffreddamento a liquido "tra cui cold plate, immersione in serbatoio o immersione a due fasi, non garantiscono gli stessi vantaggi operativi "come la densità delle unità, l'accesso da parte dell'utente per la manutenzione e la possibilità di sostituire a caldo le unità".