Questa tecnologia è stata utilizzata per decenni per raffreddare mainframe e supercomputer e, più recentemente, PC da gioco. Tuttavia, ha guadagnato popolarità solo negli ultimi anni come metodo di raffreddamento per data center ad alta densità, con applicazioni che spaziano dal calcolo scientifico al mining di Bitcoin.
 Il raffreddamento a liquido si riferisce a prodotti che rimuovono il calore direttamente a livello di chip o server, immergendo l'intero server in un liquido refrigerante o posizionando uno scambiatore di calore sopra o accanto al chip all'interno del server, in un sistema chiamato raffreddamento Direct-to-Chip (D2C). Tra i principali fornitori di sistemi di raffreddamento a immersione figurano Green Revolution Cooling, Icetope e LiquidCool. Alcune aziende specializzate nella rimozione del calore diretta al chip sono Asetek, Chilldyne e CoolIT.
 Il vero vantaggio del raffreddamento a liquido è la sua capacità di ridurre drasticamente i costi dell'elettricità, in alcuni casi quasi della metà. Il raffreddamento a liquido avviene a livello di chip/server, il che significa che è fisicamente più vicino alla fonte di calore. Quanto più vicino è il sistema di dissipazione del calore alla fonte, tanto più efficiente sarà la rimozione del calore. Nessun altro metodo di rimozione del calore può raggiungere una tale vicinanza. Inoltre, il liquido è un mezzo di trasferimento del calore significativamente migliore dell'aria. Il raffreddamento a liquido è l'unico metodo per raffreddare i data center che evita completamente l'utilizzo dell'aria nel processo di dissipazione del calore.
 Tuttavia, questi risparmi energetici hanno un costo elevato. I prodotti per il raffreddamento a liquido costano considerevolmente di più rispetto ad altre soluzioni di raffreddamento. Sebbene sia difficile fare confronti precisi, IHS ha rilevato che l'investimento iniziale può essere cinque volte superiore al costo di una tradizionale soluzione ad acqua refrigerata. Questo costo iniziale rappresenta un deterrente significativo all'acquisto. Inoltre, la diffidenza verso l'acqua in prossimità dei componenti elettronici è una preoccupazione diffusa. Tuttavia, la formazione e i casi di studio possono contribuire a ridurre questa avversione. Altri ostacoli a una maggiore diffusione includono la manutenzione delle apparecchiature IT, la necessità di infrastrutture di supporto specifiche e, in alcuni casi, la necessità di modificare i server.
 L'attuale penetrazione di mercato estremamente limitata indica che gli svantaggi percepiti superano ancora il potenziale aumento di efficienza per la maggior parte dei principali data center. Tuttavia, un numero crescente di data center per il calcolo ad alte prestazioni, con densità di rack pari o superiori a 15 kilowatt, ritiene che i risparmi energetici giustifichino l'investimento e tende ad essere più propenso ad adottare tecnologie innovative. Si tratta di applicazioni che guideranno la crescita nel breve termine e che porteranno a un raddoppio delle dimensioni del mercato tra il 2013 e il 2015.

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