Dos años después de hablar en una conferencia que detallaba su ambiciosa visión para enfriar los centros de datos del mañana, Ali Heydari y su equipo ganaron una subvención de $5 millones para construirlo.
Fue el mayor de los 15 premios otorgados en mayo por el Departamento de Energía de EE. UU. El programa DoE, llamado ENFRIADORESrecibió más de 100 solicitudes de una lista de arquitectos e investigadores informáticos.
“Este es otro ejemplo de cómo estamos rediseñando el centro de datos”, dijo Ali Heydari, un distinguido ingeniero de NVIDIA que lidera el proyecto y ayudó a implementar más de un millón de servidores en roles anteriores en Baidu, Twitter y Fb.
“Celebramos en Slack porque el equipo está en todo Estados Unidos”, dijo Jeremy Rodríguez, quien una vez construyó sistemas de refrigeración líquida a gran escala y ahora administra el equipo de ingeniería del centro de datos de NVIDIA.
Un cambio histórico
El proyecto es ambicioso y llega en un momento crítico de la historia de la informática.
Se espera que los procesadores generen hasta un orden de magnitud más de calor a medida que la ley de Moore alcance los límites de la física, pero las demandas de los centros de datos continúan aumentando.
Pronto, los sistemas enfriados por aire de hoy en día no podrán seguir el ritmo. Las técnicas actuales de refrigeración líquida no podrán manejar los más de 40 vatios por centímetro cuadrado que los investigadores esperan que el futuro silicio en los centros de datos necesite disipar.
Entonces, el grupo de Heydari definió un sistema avanzado de refrigeración líquida.
Su enfoque promete enfriar un centro de datos empaquetado en un contenedor móvil, incluso cuando se coloca en un entorno de hasta 40 grados centígrados y devour 200 kW, 25 veces la potencia de los racks de servidores actuales.
Costará al menos un 5 % menos y funcionará un 20 % más eficientemente que los enfoques enfriados por aire actuales. Es mucho más silencioso y también tiene una menor huella de carbono.
“Ese es un gran logro para nuestros ingenieros, que son gente muy inteligente”, dijo, señalando que parte de su misión es concienciar a la gente sobre los cambios que se avecinan.
Una propuesta radical
La solución del equipo combina dos tecnologías nunca antes implementadas en tándem.
Primero, los chips se enfriarán con placas frías cuyo refrigerante se evapora como el sudor en las frentes de los procesadores que trabajan duro, luego se enfría para condensarse y volver a formarse como líquido. En segundo lugar, los servidores completos, con sus componentes de menor potencia, estarán encerrados en contenedores sellados herméticamente y sumergidos en refrigerante.
Usarán un líquido común en refrigeradores y acondicionadores de aire de automóviles, pero que aún no se usa en centros de datos.
Tres pasos gigantes
El proyecto de tres años establece hitos anuales: pruebas de componentes el próximo año, una prueba de bastidor parcial un año después y un sistema completo probado y entregado al ultimate.
Como guinda del pastel, el equipo creará un gemelo digital completo del sistema utilizando Omniverso de NVIDIAuna plataforma de desarrollo abierta para construir y operar metaverso aplicaciones
El equipo de NVIDIA está formado por una docena de ingenieros térmicos, energéticos, mecánicos y de sistemas, algunos dedicados a crear el gemelo digital. Cuentan con la ayuda de siete socios:
- Universidades de Binghamton y Villanova en análisis, pruebas y simulación
- BOYD Corp. para las placas frías
- Grupo Durbin para el sistema de bombeo
- Honeywell para ayudar a seleccionar el refrigerante
- Laboratorio Nacional Sandia en evaluación de confiabilidad, y
- Vertiv Corp. en rechazo de calor
“Estamos ampliando las relaciones que hemos construido durante años, y cada grupo trae una variedad de ingenieros”, dijo Heydari.
Por supuesto, también es un trabajo duro.
Por ejemplo, Mohammed Tradat, exinvestigador de Binghamton que ahora dirige un grupo de ingeniería mecánica del centro de datos de NVIDIA, “pasó una noche en vela trabajando en la solicitud de subvención, pero es un trabajo de amor para todos nosotros”, dijo.
Heydari dijo que nunca imaginó que el equipo daría vida a sus concepts cuando pronunció una charla sobre ellas a fines de 2021.
“Ninguna otra compañía nos permitiría construir una organización que pudiera hacer este tipo de trabajo; estamos haciendo historia y eso es increíble”, dijo Rodríguez.
Vea cómo los gemelos digitales, integrados en Omniverse, ayudan a optimizar el diseño de un centro de datos en el siguiente video.
Imagen superior: Reunidos recientemente en la sede de NVIDIA están (desde la izquierda) Scott Wallace (NVIDIA), Greg Strover (Vertiv), Vivien Lecoustre (DoE), Vladimir Troy (NVIDIA), Peter Debock (director del programa COOLERCHIPS), Rakesh Radhakrishnan (DoE ), Joseph Marsala (Durbin Group), Nigel Gore (Vertiv) y Jeremy Rodriguez, Bahareh Eslami, Manthos Economou, Harold Miyamura y Ali Heydari (todos de NVIDIA).
