La transformación digital que está arrasando las industrias de todo el mundo está impulsando un crecimiento exponencial de los datos y creando una enorme demanda de potencia informática para procesar conjuntos de datos masivos. Al mismo tiempo, aumenta la presión para frenar el consiguiente aumento del consumo de energía y reducir el impacto ambiental de los centros de datos que consumen mucha energía.
Centros de datos representan tanto como 1,5% de todo el consumo de energía globalmente. Aproximadamente un tercio de la energía se utiliza para enfriar los componentes electrónicos. El cambio a electricidad renovable y con bajas emisiones de carbono reduce la huella de carbono. Sin embargo, los centros de datos también deben reducir la cantidad de energía requerida para una refrigeración eficaz de los servidores a fin de generar un impacto ambiental significativo, especialmente a medida que los centros de datos siguen creciendo y expandiéndose.
Una colaboración única entre Penguin Solutions, Shell y AMD está trabajando para impulsar los centros de datos de alto rendimiento y, al mismo tiempo, reducir las emisiones. Esta ambición compartida de apoyar un futuro sostenible para los centros de datos ya está dando resultados reales.
La creciente demanda frente a la computación convencional
La computación de alto rendimiento (HPC) se ha vuelto indispensable en los sectores que avanzan hacia la frontera digital. En petróleo y gas, el HPC dirige la exploración mediante el procesamiento de conjuntos de datos sísmicos complejos. Permite la dinámica de fluidos computacional para optimizar los diseños. La incorporación del aprendizaje automático y la IA impulsa el análisis predictivo y el apoyo a la toma de decisiones en tiempo real.
El HPC también apoya cada vez más las capacidades esenciales en la transición a un futuro con cero emisiones netas, incluidas las soluciones innovadoras de carga de vehículos eléctricos, la utilización de la dinámica de fluidos computacional para optimizar el diseño de los parques eólicos y la modelización a nivel de sistemas para impulsar las vías de descarbonización.
Las organizaciones como Shell, con sus complejas aplicaciones con uso intensivo de datos, se enfrentan a la presión de equilibrar la potencia computacional con la eficiencia operativa. La creciente demanda de computación tiene un costo, ya que las crecientes necesidades de energía a menudo se traducen en un aumento de las facturas de electricidad y preocupaciones ambientales.
Desafíos de refrigeración de los centros de datos HPC
A medida que aumentan las cargas de trabajo de HPC debido a la acumulación de volumen y complejidad de datos, el consumo de electricidad sigue su ejemplo. Los métodos tradicionales de refrigeración por aire se topan con barreras de rendimiento a medida que las densidades de los chips y la producción térmica siguen aumentando. Los centros de datos HPC también tienen dificultades para mantener el ritmo del aumento exponencial de las cargas de calor generadas por los procesadores modernos.
Esto se traduce en un uso ineficiente de la energía, mayores emisiones de carbono y la necesidad de que los centros de datos ocupen cada vez más espacio para disipar el calor. Los puntos críticos dentro de estas instalaciones agravan aún más el problema y provocan ineficiencias térmicas y cuellos de botella en el rendimiento. La refrigeración líquida aborda los puntos críticos inmediatos de manera más eficiente al canalizar el refrigerante directamente a través de los chips de cómputos, pero también tiene limitaciones.
El centro de datos de Shell en Houston: un centro de innovación
Como importante empresa energética y usuario prolífico de capacidades de HPC, Shell se encuentra en una posición estratégica para abordar estos desafíos interrelacionados. El vanguardista centro de datos de Houston de la empresa ofrece una visión interna de una solución innovadora que equilibra el rendimiento del HPC con la eficiencia energética y la reducción de emisiones.
La sala de datos de Shell en Houston incluye más de 1700 procesadores AMD EPYC de última generación. Al reconocer las limitaciones de la refrigeración líquida tradicional por aire y directa al chip, Shell ha adoptado tecnología de refrigeración por inmersión. Este enfoque revolucionario, similar al de sumergir los servidores en un baño que absorbe el calor, mejora considerablemente la eficiencia de la refrigeración. Al eliminar la necesidad de controladores de aire y de amplios conductos, la refrigeración por inmersión permite que los centros de datos ocupen un espacio más compacto y puede generar importantes ahorros de energía y reducciones de emisiones.
Al eliminar las restricciones de refrigeración, la inmersión allana el camino para una consolidación sin precedentes. Shell incorpora más de 3 veces más energía a cada rack, lo que reduce drásticamente el espacio necesario por unidad y el espacio de infraestructura. El fluido refrigerante absorbe y transfiere el calor más de 1000 veces más eficientemente que el aire, lo que permite una mayor densidad de racks y una mayor potencia de procesamiento en un espacio más pequeño.
Reducción significativa del consumo de energía
En comparación con la refrigeración por aire, Shell informa que la refrigeración por inmersión monofásica tiene el potencial de ofrecer las siguientes mejoras de eficiencia[1]:
- Reducción del consumo de electricidad de hasta un 48%
- Hasta un 40% más de rendimiento de la CPU
- Hasta un 30% menos de CO2 pisada
- Se necesita hasta un 80% menos de espacio en el suelo
La refrigeración por inmersión es muy prometedora en todos los sectores, y varios estudios demuestran su importante potencial. Si bien el Uptime Institute Encuesta mundial sobre centros de datos señala que la eficacia media del uso de energía (PUE) para los centros de datos es de 1,55; la refrigeración por inmersión puede generar PUE que se acercan a 1,1.
Impulsamos la sostenibilidad de alto rendimiento
Con la creciente presión sobre las organizaciones basadas en datos para reducir las emisiones sin comprometer su capacidad, las instalaciones de Shell en Houston muestran una forma única de abordar el futuro. Al combinar hardware de vanguardia, tecnología de refrigeración por inmersión y energía renovable, Shell está tomando medidas proactivas para cumplir sus promesas de sostenibilidad.
Los resultados hablan por sí solos: más de 165 000 núcleos agrupados en un espacio significativamente menor, lo que optimiza el rendimiento en relación con el costo y transforma la eficiencia del sistema.
A medida que las industrias siguen aumentando su huella de datos y sus necesidades energéticas asociadas, refrigeración por inmersión ofrece un avance significativo en la mitigación del calor que puede respaldar los objetivos empresariales y de sostenibilidad.
¿Necesitas saber más? Lea nuestro estudio de caso completo de asociación o póngase en contacto con Penguin Solutions para analizar las necesidades de alimentación o refrigeración de su centro de datos.
[1] Las cifras se basan en: el informe sobre el mercado mundial de refrigeración por inmersión en centros de datos: crecimiento, tendencias y previsiones (2019-2024) (Mordor Intelligence) y las evaluaciones internas de Shell. Los beneficios obtenidos variarán según el desarrollo real del sitio.
