Intel et le spécialiste du refroidissement par immersion GRC se sont associés pour explorer en profondeur les utilisations potentielles de la technologie de refroidissement par immersion dans les environnements de calcul haute performance (HPC). Le registre rapporte que les deux sociétés ont récemment publié un livre blanc conjoint explorant les avantages réels pour les centres de données de l’adoption de technologies de refroidissement par immersion au lieu d’un refroidissement par air beaucoup plus omniprésent. Les avantages? Efficacité énergétique accrue, impact environnemental réduit et densité de calcul plus élevée : une sainte trinité sous un autre nom.
Les centres de données du monde entier consomment déjà environ 1,5 à 2 % de l’énergie disponible dans le monde, à un taux d’environ 3 400 TW/h. En passant, on parle beaucoup de l’impact environnemental de l’exploitation minière de Bitcoin. Cependant, il consomme moins de 0,12 % de ce même gâteau mondial – encore moins maintenant que les mineurs ont investi dans l’amélioration de l’efficacité minière.
La consommation d’énergie et l’impact environnemental de HPC sont au cœur de l’argument en faveur de l’amélioration de son efficacité énergétique – d’autant plus que les prévisions montrent que l’empreinte énergétique de HPC pourrait augmenter d’environ 13 % au cours de la prochaine décennie. Il est facile de voir comment cela pourrait se produire, compte tenu des poussées croissantes vers le supercalcul Exascale et de l’apparition et de la mise à l’échelle d’une autre méthode de calcul – l’informatique quantique.
Bien sûr, une efficacité énergétique plus élevée entraîne également des coûts d’exploitation inférieurs pour des performances de charge de travail identiques ou supérieures – et quel opérateur HPC ne voudrait pas sauter sur cette possibilité ?
Pour ajouter de l’huile sur le feu, environ 40 % de la consommation d’énergie du HPC ne sont pas consacrées à l’informatique proprement dite, mais simplement au refroidissement. 10 à 15% de cette valeur provient des ventilateurs en rotation dans les différents éléments qui constituent un serveur. C’est en partie pourquoi HPC est bloqué à un mur d’efficacité d’utilisation de l’énergie (PUE) de 1,6 depuis une décennie maintenant. Et à mesure que la densité des transistors et des puces augmente (pensez aux APU MI 300 d’AMD et aux Grace Superchips de Nvidia), le refroidissement par air se rapproche de plus en plus de ses limites pratiques. Il n’y a que la quantité de chaleur que les ventilateurs de refroidissement peuvent dissiper.
L’ajout d’un refroidissement par immersion réduit les ventilateurs mobiles (et donc sujets aux pannes) et améliore les températures globales de l’ensemble du système. Cependant, quelle que soit la qualité de la conception du flux d’air, il y aura toujours des endroits de deuxième niveau où l’air frais n’atteindra pas. On estime que le refroidissement par air ne capte que 30 % de la production de chaleur des serveurs et se concentre sur les points chauds les plus urgents.
La perte des ventilateurs en mouvement et le passage du fluide diélectrique dans les dissipateurs thermiques contribuent naturellement à réduire l’espace mort entre les composants. Cela permet une augmentation des densités de serveurs, ce qui pourrait également entraîner une réduction des coûts d’infrastructure.
Bien sûr, tout n’est pas rose dans le monde du refroidissement par immersion : c’est pourquoi la technologie n’est pas aussi répandue qu’il semble qu’elle pourrait (ou peut-être devrait) l’être. Moises Levy, analyste principal principal d’Omdia pour l’infrastructure physique des centres de données, a averti que le refroidissement par immersion a des coûts d’installation et de maintenance plus spécialisés. Cela nécessite également une surveillance plus spécialisée du mécanisme de refroidissement, impliquant la maintenance du système de filtrage, un logiciel capable de détecter de subtiles variations de pression pouvant indiquer une fuite et la surveillance de la qualité des fluides diélectriques (non conducteurs d’électricité) eux-mêmes.
En prime, l’utilisation de fluides de refroidissement par immersion permettra également aux centres de données de réduire leur consommation d’eau pour la production d’électricité et le refroidissement auxiliaire – estimée à 5,13 × 108 m3 en 2021.
Intel est là pour le long terme, car ce dernier partenariat s’appuie sur l’annonce de la société début mai d’investir 700 millions de dollars dans un nouveau « méga laboratoire » de 18 580 mètres carrés consacré à la qualification, au test et à la démonstration de son portefeuille de centres de données à l’aide d’une variété de la technologie de refroidissement. Outre l’investissement dans l’installation, la société a annoncé que sa division taïwanaise développait une conception de référence ouverte pour les systèmes de refroidissement par immersion pour ses puces.