Le secteur des centres de données connaît une innovation rapide. Les hyperscalers, les fournisseurs de colocation et autres grands propriétaires et exploitants de centres de données ont été les pionniers de l'intégration des technologies de calcul, d'alimentation et de refroidissement les plus récentes dans leurs conceptions afin de répondre à la demande croissante du marché. Cette évolution est motivée par la volonté d'optimiser les opérations, de réduire la consommation de ressources et de diminuer les coûts, entre autres objectifs.Cependant, les défis liés à la conception et au développement des centres de données s'accentuent. D'après une récente enquête, le secteur est confronté à des pénuries généralisées de matériaux dues à des problèmes d'approvisionnement. De plus, 89 % des professionnels des centres de données peinent à recruter suffisamment de main-d'œuvre qualifiée. Cette pénurie fait grimper les coûts de construction et allonge les délais. Par conséquent, il devient de plus en plus difficile de répondre à la demande des clients en matière de nouvelles capacités pour les centres de données dans un délai accéléré de 12 mois, au lieu des 18 mois habituels.
De plus, les centres de données augmentent leur densité de puissance, concentrant davantage de puissance de calcul dans des espaces réduits pour prendre en charge l'analyse des mégadonnées et d'autres charges de travail numériques. Ceci engendre de nouvelles exigences pour les systèmes de refroidissement, qui doivent garantir le fonctionnement continu de ces systèmes critiques.
La bonne nouvelle, c'est que les propriétaires et leurs équipes disposent de nouvelles options pour la construction de centres de données, grâce aux innovations en matière de systèmes de refroidissement. Depuis des décennies, les propriétaires de centres de données ont largement adopté le refroidissement par plancher surélevé pour bénéficier d'une technologie de refroidissement plus efficace. Avec les systèmes de ventilation par plancher surélevé, l'air circule vers le haut à travers des grilles de ventilation afin de refroidir les équipements placés directement au-dessus. Cela offre aux opérateurs une flexibilité exceptionnelle pour l'aménagement des espaces vides dans le centre de données, ainsi que pour le déploiement et l'exploitation des équipements.
Toutefois, au cours de la dernière décennie, les fournisseurs de services de colocation et d'hyperscale ont pu constater la réalité de la mise en œuvre de centres de données sans plancher surélevé, grâce à l'utilisation de diverses solutions de refroidissement à eau glacée.
La simplification de la conception des centres de données, grâce à l'absence de planchers surélevés, permet aux propriétaires de construire de nouvelles salles plus rapidement et à moindre coût. Ils peuvent ainsi réaliser des économies sur la main-d'œuvre qualifiée et les matériaux nécessaires à la conception et à l'installation de ces planchers, et éviter les travaux d'ingénierie complexes requis pour leur support.
Par conséquent, les investisseurs et propriétaires de centres de données peuvent réduire leurs coûts et accélérer la mise sur le marché. De plus, les équipes des centres de données peuvent se passer de planchers techniques pour concevoir et utiliser de nouveaux concepts de systèmes de refroidissement. Certaines de ces solutions permettront d'augmenter la densité des unités de refroidissement sans endommager l'espace au sol.
Cependant, la construction de bâtiments avec planchers surélevés pose de nouveaux défis en matière de refroidissement que les équipes doivent prendre en compte avant d'entreprendre de nouveaux projets. Par conséquent, le choix entre la construction d'un centre de données avec ou sans planchers surélevés exige une analyse approfondie des objectifs commerciaux et techniques.
Vertiv prévoit que les propriétaires de centres de données abandonneront de plus en plus les planchers techniques pour les grandes salles informatiques de 2 à 5 MW. Les installations plus petites, inférieures à 2 MW, n'adopteront que partiellement des solutions sans plancher technique.
Comment résoudre les problèmes de refroidissement des centres de données liés à l'absence de plancher technique :
surmonter les défis du refroidissement des centres de données sans plancher technique analyse les difficultés de conception des systèmes CVC pour les installations sans plancher technique, notamment la stratégie de contrôle du flux d'air. Comme le savent tous les experts en refroidissement de centres de données et leurs partenaires, il est plus difficile de contrôler la distribution de l'air lorsque celui-ci circule librement dans les racks, plutôt que d'être distribué par un plancher technique.
La distribution de l'air dans les installations sans plancher technique présente deux risques principaux. L'air à grande vitesse atteignant les premières rangées de serveurs crée une dépression, tandis que le débit d'air diminue à mesure qu'il se déplace, ce qui rend difficile son refroidissement des serveurs plus éloignés. Ces deux scénarios nuisent à la capacité des systèmes à refroidir les serveurs de manière constante, augmentant ainsi le risque de surchauffe ou de panne.
Ce document propose aux équipes des centres de données d'adopter la méthode Delta T (qui mesure les variations de température entre les allées chaudes et froides) pour contrôler la vitesse des ventilateurs et ainsi assurer une distribution plus uniforme du flux d'air. Il approfondit cette approche en analysant de nouvelles options de systèmes de refroidissement pour les centres de données sans plancher technique. Les opérateurs qui choisissent la solution de refroidissement appropriée peuvent l'utiliser pour appliquer une pression d'air uniforme aux racks, protéger les équipements et prévenir les pannes liées à la température. Ce document explore les avantages des solutions de refroidissement à eau glacée, utilisables aussi bien dans les centres de données sans plancher technique que pour la rénovation d'espaces existants.
Pourquoi une nouvelle approche de conception est-elle nécessaire pour adapter les unités de refroidissement à eau glacée ?
Si des unités de refroidissement à eau glacée périmétriques standard sont installées dans un centre de données sans plancher technique, elles augmentent le risque de flux d'air à grande vitesse, créant une distribution d'air turbulente et pouvant endommager les serveurs. Une nouvelle approche est donc indispensable. Cependant, il n'existe pas de solution unique pour le refroidissement des équipements dans les centres de données sans plancher technique.
C'est pourquoi Vertiv propose plusieurs solutions de refroidissement afin d'offrir à ses clients différentes options et une grande flexibilité pour relever les défis des installations sur plancher technique et répondre à leurs besoins spécifiques.
Ces nouvelles solutions comprennent :
Unités périmétriques : Vertiv a repensé ses solutions de refroidissement périmétriques Liebert® standard pour répondre aux exigences des applications sur plancher technique. Les ventilateurs sont installés sur le dessus de l'unité. Les unités aspirent l'air de la section de la batterie, tirant parti de cette plus grande surface et réduisant la vitesse de l'air pour une meilleure distribution du flux d'air. Le produit offre un débit d'air et une capacité de refroidissement similaires à ceux d'une centrale de traitement d'air de salle serveur (SRAH) standard.
Les exploitants de centres de données bénéficient ainsi de la possibilité de mettre en œuvre une technologie éprouvée et reconnue, ne nécessitant que des modifications de conception minimales. Ces unités sont disponibles avec une sortie d'air arrière ou frontale. Elles peuvent ainsi être installées de manière flexible dans l'allée de service ou directement au sein du centre de données.
Comme pour les autres unités de périmètre, il est possible de canaliser l'air chaud de retour. On peut donc séparer physiquement le volume d'air du centre de données de celui de l'allée de service. Du point de vue de la conception et de l'exploitation,
il s'agit d'un avantage considérable, car l'allée de service ne nécessite aucune conception particulière puisqu'elle n'est pas pressurisée. De plus, les opérateurs bénéficieront d'un environnement de travail plus confortable, la température y étant plus basse que dans l'allée principale.
Unités murales thermiques installées dans les allées de service :
Vertiv propose également une solution standard d'unité murale thermique Liebert, basée sur le concept de centrale de traitement d'air (CTA). Ces unités soufflent l'air horizontalement et directement dans la salle des serveurs.
solutions murales thermiques gagnent en popularité. Elles permettent de refroidir les centres de données à forte densité d'équipements informatiques en déplaçant d'importants volumes d'air à faible vitesse. Cependant, leur utilisation
nécessite une réorganisation des centres de données afin d'optimiser l'espace dans les allées de service.
Parmi les avantages d'une unité murale thermique figurent une densité de refroidissement élevée et une efficacité énergétique optimale. L'amélioration de ces deux paramètres permet aux exploitants de centres de données d'optimiser l'efficacité énergétique (PUE) de leurs installations.
Unités murales thermiques sur mesure : Vertiv conçoit également des unités de refroidissement Liebert personnalisées pour répondre au mieux aux besoins spécifiques de chaque client.
L’entreprise a développé plusieurs centrales de traitement d’air (CTA) innovantes, conçues comme des solutions sur mesure pour une intégration optimale dans les bâtiments des clients.
Les équipes de centres de données qui mettent en œuvre ces solutions personnalisées peuvent optimiser l’utilisation de l’espace et gagner en flexibilité opérationnelle. Elles peuvent également exploiter une capacité accrue pour refroidir les serveurs haute densité ou anticiper la croissance future de leurs équipements informatiques.
Compte tenu de la multitude d’agencements et de configurations d’équipements possibles dans les bâtiments des clients, Vertiv apporte son expertise et ses conseils en matière de conception afin de créer la solution idéale pour répondre aux exigences techniques spécifiques de chaque salle technique de centre de données.
Comment choisir la solution de refroidissement à eau glacée adaptée à votre application ?
Pour les applications sans plancher technique, plusieurs technologies de refroidissement sont disponibles. Il peut donc être difficile de déterminer quelle solution de refroidissement à eau glacée est la plus appropriée pour une application spécifique de centre de données. Les équipes en charge des centres de données et des installations doivent suivre les étapes ci-dessous pour choisir le produit adéquat. Le travail initial de
conception nécessaire pour les applications sans plancher technique ne doit pas être sous-estimé. Les équipes peuvent sélectionner le produit approprié une fois qu'elles ont pris en compte les variables clés et qu'elles disposent des données nécessaires.
Elles doivent :
Déterminer la densité thermique des serveurs et les besoins en flux d'air : les équipes doivent calculer la capacité de refroidissement totale requise pour l'équipement informatique, ainsi que le flux d'air nécessaire.
Définir le nombre d'unités en fonction de la redondance du système : les équipes doivent tenir compte du niveau de redondance de refroidissement souhaité, puis déterminer le nombre d'unités à installer dans la salle informatique.
Évaluer les spécifications d'aménagement de la salle informatique : les équipes doivent définir l'emplacement de l'unité de refroidissement dans la salle, évaluer l'emplacement des rangées de serveurs et prendre en compte les dimensions et la hauteur de la salle informatique, l'espace des allées de service et l'emplacement des conduits de retour d'air.
Vérifier la distribution du flux d'air dans différents scénarios : grâce à l'analyse par dynamique des fluides numérique (CFD), les équipes peuvent vérifier la distribution du flux d'air et de la température pour diverses charges. Elles doivent également déterminer l'impact des pannes des unités de refroidissement sur leurs réseaux et autres équipements.
Choisir le bon produit : après cette analyse, les équipes disposent des données nécessaires pour sélectionner l'unité de refroidissement intérieur à eau glacée adaptée à leur application. Toutefois, elles doivent examiner attentivement les avantages et les inconvénients de chaque unité avant de prendre leur
décision finale.
Conclusion :
Face à l’accélération du marché des données, les investisseurs, propriétaires et équipes de centres de données recherchent des solutions pour accélérer le déploiement et réduire les coûts. Afin de simplifier la conception des centres de données, ils envisagent le déploiement d’infrastructures sans plancher, ne nécessitant ni ingénierie particulière ni matériaux spécifiques pour la construction. Cependant, l’utilisation de ces solutions impose une nouvelle approche du refroidissement, exigeant une expertise et des efforts considérables en matière de conception.
Vertiv a conçu les systèmes de refroidissement à eau glacée Liebert pour centres de données intérieurs, permettant à ces clients de garantir un refroidissement continu pour les charges de travail critiques. Nous proposons une expertise en conception, des capacités de production mondiales et une gamme de solutions répondant aux exigences technologiques de refroidissement des équipes de centres de données.
Nous fournissons des solutions de refroidissement standardisées que les équipes peuvent rapidement évaluer et déployer dans différents sites et régions, pour des performances exceptionnelles et une optimisation des coûts d’exploitation. Nous proposons également des solutions de refroidissement personnalisées pour les clients souhaitant une plus grande flexibilité et une capacité accrue.
