Vous êtes responsable du bon fonctionnement de milliers de serveurs, et la principale menace pour leur disponibilité n'est ni les cyberattaques ni les pannes de courant, mais la chaleur. Les centres de données modernes génèrent d'énormes quantités d'énergie thermique, les baies de serveurs produisant des densités de chaleur pouvant dépasser 20 kilowatts par baie. Sans stratégies de refroidissement efficaces, les équipements tombent en panne, les performances se dégradent rapidement et vous vous retrouvez confronté à des interruptions de service coûteuses qui impactent l'ensemble de votre organisation.
Le défi est clair : comment maintenir des températures stables tout en maîtrisant les coûts énergétiques qui peuvent représenter jusqu'à 40 % ou plus de vos dépenses opérationnelles totales ?
La réponse à cette question n'est pas toujours aussi simple qu'on le souhaiterait, mais voici quelques options :
1. Systèmes de confinement des allées chaudes/froides
La base d'un refroidissement efficace des centres de données repose sur la manière dont vous disposez vos équipements. confinement des allées chaudes/froides Cela crée une séparation physique entre l'air froid alimentant vos serveurs et l'air chaud qu'ils évacuent. Vous disposez les baies de serveurs en rangées alternées, les allées froides étant orientées vers l'avant des serveurs et les allées chaudes vers l'arrière.
En poussant ce concept plus loin, il est possible de mettre en œuvre des systèmes de confinement complets utilisant des portes, des rideaux ou des panneaux pour isoler totalement les allées chaudes ou froides. Le confinement des allées froides isole le circuit de refroidissement du reste du centre de données, garantissant ainsi une alimentation efficace en air froid des équipements. Le confinement des allées chaudes, quant à lui, capture l'air chaud évacué avant qu'il ne se mélange au reste du bâtiment, facilitant ainsi son évacuation.
Les gains d'efficacité liés à un confinement adéquat sont considérables. On réduit le mélange d'air chaud et d'air froid, ce qui limite la charge de travail des systèmes de refroidissement. Les unités CRAC (climatisation de salle informatique) fonctionnent plus efficacement lorsqu'elles ne sont pas confrontées à des variations de température importantes au sein du bâtiment. Il est également possible d'augmenter les températures de consigne de refroidissement. (De nombreux centres de données confinés fonctionnent avec succès entre 24 et 27 °C (75 et 80 °F) au lieu des 20 à 22 °C (68 à 72 °F) traditionnels, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie de refroidissement de 20 à 30 %.)
2. Solutions de refroidissement liquide
Avec l'augmentation constante de la densité des serveurs, le refroidissement par air atteint ses limites pratiques. Les puces génèrent en effet plus de chaleur dans des espaces réduits que l'air ne peut l'évacuer efficacement. Le refroidissement liquide transfère la chaleur bien plus efficacement que l'air : l'eau, par exemple, possède une capacité thermique massique environ 3 500 fois supérieure à celle de l'air.
- Le refroidissement liquide direct sur puce utilise des plaques froides montées directement sur les processeurs et autres composants à forte dissipation thermique. Le liquide circule à travers ces plaques, absorbant la chaleur à la source avant de l'évacuer pour être refroidie et recirculée. On réduit considérablement la charge thermique des systèmes de refroidissement par air classiques et on peut gérer des densités de rack de 50 kilowatts ou plus, ce qui serait impossible avec un refroidissement par air seul.
- Les échangeurs de chaleur pour portes arrière offrent une solution de refroidissement liquide moins invasive. Ils remplacent les portes de rack standard par des échangeurs de chaleur qui refroidissent l'air chaud évacué des serveurs à leur sortie du rack. Cette solution est compatible avec vos configurations de serveurs existantes et ne nécessite aucune modification individuelle, ce qui facilite son intégration dans les infrastructures établies.
- Le refroidissement par immersion est l'une des stratégies de refroidissement liquide les plus performantes. Il consiste à immerger entièrement les serveurs dans un fluide diélectrique non conducteur. Ce fluide absorbe la chaleur directement de tous les composants, assurant ainsi un transfert thermique optimal. Bien que le refroidissement par immersion nécessite une infrastructure spécialisée et des serveurs dédiés, il permet d'atteindre des densités de serveurs très élevées et peut quasiment éliminer le besoin de systèmes de refroidissement par air traditionnels.
Le principal inconvénient du refroidissement liquide réside dans sa complexité accrue et ses coûts initiaux plus élevés. Il implique l'ajout d'infrastructures de plomberie, de pompes et de nouvelles exigences de maintenance. Cependant, à condition de collaborer avec un fournisseur de refroidissement sur mesure pour centres de données Si votre entreprise est capable de développer un système modulaire adapté à votre environnement spécifique, alors tout devrait bien se passer.
3. Refroidissement gratuit avec économiseurs
Pourquoi payer pour refroidir mécaniquement l'air alors que les conditions extérieures peuvent faire le travail pour vous ? Économiseurs vous permettent d'utiliser l'air extérieur pour refroidir votre centre de données lorsque les températures ambiantes sont suffisamment basses, réduisant considérablement, voire éliminant, l'énergie nécessaire au refroidissement mécanique pendant les mois les plus froids ou dans les climats tempérés.
- Les économiseurs d'air injectent directement de l'air extérieur filtré dans votre centre de données lorsque la température extérieure descend en dessous du seuil défini. Vous bénéficiez ainsi du refroidissement naturel au lieu de faire fonctionner des refroidisseurs et des compresseurs. Dans de nombreux climats, vous pouvez fonctionner en mode économiseur d'air pendant 30 à 70 % de l'année, ce qui permet de réduire considérablement les coûts de refroidissement durant ces périodes.
- Les économiseurs d'eau utilisent des tours de refroidissement ou des refroidisseurs secs pour produire de l'eau glacée sans faire fonctionner les groupes frigorifiques lorsque les conditions le permettent. Même lorsque les températures extérieures ne sont pas suffisamment basses pour un refroidissement naturel optimal, les économiseurs d'eau réduisent la charge des groupes frigorifiques, diminuant ainsi la consommation d'énergie par rapport à un refroidissement entièrement mécanique.
L'efficacité des économiseurs dépend fortement de leur emplacement. Les installations situées dans des climats frais, comme le nord-ouest du Pacifique ou les régions nordiques, peuvent tirer parti des économiseurs toute l'année, tandis que dans les régions chaudes et humides, les avantages sont plus limités.
Trouver la bonne stratégie
Il est rare qu'une entreprise trouve une solution de refroidissement unique pour un grand centre de données. Dans la plupart des cas, il faut combiner plusieurs approches sur mesure afin de répondre aux spécificités de votre environnement.
J’espère que cet article vous aura donné des idées de stratégies efficaces pour vous permettre de commencer à élaborer la bonne approche.
