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Refrigeración por inmersión para centros de datos
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El auge de la economía de datos está cambiando de manera drástica la forma en que vivimos, y nuestro mundo tan sumamente integrado incita a las empresas a que operen a un ritmo cada vez mayor. Casi todos los aspectos de nuestra vida diaria (dispositivos inteligentes, hogares, ciudades y vehículos autónomos) se basan en lo que sucede en los centros de datos.
Sin embargo, estos centros suponen un gasto considerable en lo que respecta al consumo de energía, uso de agua, emisiones y más. Está claro: necesitamos centros de datos más rápidos, más inteligentes, más eficaces y más sostenibles.
Al realizar la transición de los centros de datos de los métodos de refrigeración tradicionales a la refrigeración por inmersión con fluidos 3M, las empresas pueden prepararse mejor de cara a los requisitos de rendimiento sin precedentes del futuro mientras gestionan los gastos y el impacto en nuestros recursos naturales.
Acceda a lo que, de otro modo, sería imposible: una nueva era de centros de datos.
Descubra qué pueden hacer los fluidos 3M en cinco aplicaciones diferentes de centros de datos.
La refrigeración por inmersión con fluidos para componentes electrónicos Fluorinert™ de 3M™ y fluidos especiales Novec™ de 3M™ puede contribuir a mejorar la eficacia mientras reduce los gastos y la dependencia del centro de recursos naturales, desde el diseño y la construcción hasta el mantenimiento y las operaciones. Contamos con un centro de datos de última generación que vera muy pronto la luz: deje que 3M Science le ayude a llegar hasta allí.
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Hiperescala
Estrategia. Desarrollo. Coste. Sostenibilidad.
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Agnóstico geográfica y ambientalmente
Implemente centros de datos con una infraestructura de refrigeración más consistente a nivel mundial, independientemente de las decisiones de ubicación.
Diseños de centros de datos más sencillos para escalar de manera más eficaz
Escale de manera más eficiente con centros de datos más pequeños y topologías de centro de datos más sencillos (por ejemplo, mecánica, eléctrica, redes). Simplifique el diseño del centro de datos al eliminar la necesidad de una gestión compleja del flujo de aire.
Reduzca los gastos de capital y operacionales
Aborde las nuevas necesidades de carga de trabajo mientras reduce el gasto de capital minimizando o eliminando la infraestructura de refrigeración por aire (por ejemplo, enfriadores, CRAC, CRAH, PDU, RPP, telecomunicaciones/redes, emisiones de instalaciones). Con una mayor eficiencia de refrigeración, se pueden reducir los gastos de electricidad dedicados a las necesidades de enfriamiento auxiliar.
Reduzca la eficacia del uso de energía (PUE) y el uso de agua
Cree centros de datos más eficientes y sostenibles con PUE tan bajos como 1'03. Además, reduzca o elimine el desperdicio de agua con refrigeración por inmersión monofásica o bifásica mediante el uso de enfriadores secos.
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Supercomputación
Estrategia. Desarrollo. Coste. Sostenibilidad.
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Mayor rendimiento y eficacia de refrigeración.
Admita cargas de trabajo nuevas o más intensas en cómputo que las soluciones de refrigeración tradicionales luchan por enfriar de manera eficiente y rentable al aumentar las operaciones de punto flotante por segundo (FLOPS) por vatio.
Reduzca la eficacia del uso de energía (PUE) y el uso de agua
Cree supercomputadoras más eficientes y sostenibles con PUE tan bajos como 1'03. Además, elimine el desperdicio de agua con refrigeración por inmersión bifásica mediante el uso de enfriadores secos y reduzca o elimine el desperdicio de agua con refrigeración por inmersión monofásica a través del uso de enfriadores secos.
Reduce los gastos operacionales
Con una mayor eficiencia de refrigeración, se pueden reducir los gastos de electricidad dedicados a las necesidades de enfriamiento auxiliar.
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Empresa HPC
Estrategia. Desarrollo. Coste. Sostenibilidad.
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Mayor potencia y eficacia de refrigeración.
Admita cargas de trabajo nuevas o más intensivas en cómputo que las soluciones de refrigeración tradicionales luchan por enfriar de manera eficiente y rentable.
Latencia más baja
Ayude a reducir los retrasos ejecutando cargas de trabajo sensibles a la latencia en centros de datos o armarios de servidores más densos y con espacio optimizado más cerca del usuario.
Aumente la confiabilidad del hardware
Las temperaturas de unión más bajas, así como los cambios de temperatura y los puntos calientes reducidos aumentan la fiabilidad de sus operaciones. Mitigue los errores comunes de hardware minimizando las partes móviles (por ejemplo, ventiladores) necesarias para los métodos de refrigeración tradicionales.
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Vanguardia/5G
Estrategia. Desarrollo. Coste. Sostenibilidad.
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Agnóstico geográfica y ambientalmente
Instale sistemas de vanguardia con una infraestructura de refrigeración consistente a nivel mundial, independientemente de las variaciones ambientales (por ejemplo, frío/calor, húmedo/seco). Los factores de forma más densos también permiten mejores aplicaciones sensibles al espacio y al peso.
Hoja de ruta para futuras necesidades de densidad de potencia
Implemente unidades de vanguardia de alta densidad con pequeños factores de forma diseñados para soportar cargas de trabajo actuales y futuras.
Latencia más baja
Ayude a reducir los retrasos ejecutando cargas de trabajo sensibles a la latencia en unidades de vanguardia más densas y con espacio optimizado más cerca del usuario.
Vida prolongada de activos
Las unidades selladas refrigeradas por inmersión protegen el hardware de TI de contaminantes ambientales como el polvo y la humedad. Una reducción en las partes móviles también ayuda a mejorar la confiabilidad y prolonga la vida útil de las unidades de vanguardia.
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Criptomoneda
Estrategia. Desarrollo. Coste. Sostenibilidad.
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Mayor rendimiento por vatio
Obtenga beneficios con la refrigeración por inmersión al aumentar las tasas de hash a través de la sobreaceleración. Asigne más poder hacia la minería y otras operaciones generadoras de ganancias, dado el incremento de las ganancias en eficiencia de refrigeración.
Reduzca los gastos de capital y operacionales
Reduzca el gasto de capital minimizando o eliminando la infraestructura de refrigeración por aire (por ejemplo, enfriadores, CRAC, CRAH, PDU, RPP, telecomunicaciones/redes, emisiones de instalaciones). Con una mayor eficiencia de refrigeración, se pueden reducir los gastos de electricidad dedicados a las necesidades de enfriamiento auxiliar.
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Técnicas de refrigeración líquida habilitadas por fluidos 3M
Los fluidos 3M se pueden usar para aplicaciones de refrigeración por inmersión monofásica y bifásica, así como para aplicaciones directas a chips monofásicas y bifásicas.
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Refrigeración por inmersión monofásica
En el caso de la refrigeración por inmersión monofásica, el fluido permanece en su fase líquida. Los componentes electrónicos se sumergen directamente en líquido dieléctrico en una carcasa sellada, pero de fácil acceso, donde el calor de los componentes electrónicos se transfiere al fluido. Las bombas se usan a menudo para hacer circular el fluido calentado a un intercambiador de calor, donde este se enfría y pasa de nuevo a la carcasa.
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Refrigeración por inmersión bifásica
En el caso de la refrigeración por inmersión bifásica, el fluido se hierve y condensa, lo que aumenta exponencialmente la eficiencia de transferencia de calor. Los componentes electrónicos se sumergen directamente en líquido dieléctrico en una carcasa sellada, pero de fácil acceso, donde el calor de los componentes electrónicos hace que el fluido hierva, produciendo vapor que surge del líquido. El vapor se condensa en un intercambiador de calor (condensador) dentro del tanque, transfiriendo calor para facilitar el agua que fluye fuera del centro de datos.
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Enfriamiento directo al chip
La refrigeración directa al chip rechaza el calor bombeando fluido a través de placas frías unidas a componentes electrónicos. El fluido no entra nunca en contacto directo con los componentes electrónicos. Si bien los fluidos no dieléctricos (p. ej., agua glicol) a menudo se utilizan en la refrigeración directa al chip, los fluidos dieléctricos se pueden usar en aplicaciones directas al chip para mitigar los riesgos asociados a las fugas, lo que incrementa la fiabilidad del hardware/equipo de TI. La refrigeración directa al chip se puede implementar por medio de tecnologías monofásicas y bifásicas.
Descubra el fluido 3M adecuado para sus necesidades de refrigeración líquida
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Fluidos para componentes electrónicos Fluorinert™ de 3M™Los fluidos para componentes electrónicos Fluorinert de 3M han establecido un estándar en el sector de la refrigeración electrónica de contacto directo durante más de 60 años. Estos líquidos totalmente inertes y fluorados cuentan con una resistencia dieléctrica excepcionalmente alta y una magnífica compatibilidad de materiales. Los líquidos para componentes electrónicos Fluorinert de 3M son transparentes, inodoros, no inflamables, no están hechos a base de aceite, tienen baja toxicidad, no son corrosivos, ofrecen un amplio rango operativo de temperatura y alta estabilidad térmica y química. Los líquidos para componentes electrónicos Fluorinert de 3M también tienen constantes dieléctricas bajas, por lo que resultan perfectos para aplicaciones de refrigeración por inmersión en centros de datos monofásicos y bifásicos.
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Fluidos de ingeniería 3M NovecLos fluidos especiales Novec de 3M están diseñados para equilibrar el rendimiento con propiedades favorables para el medio ambiente y la seguridad de los trabajadores. Estos cuentan con una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo transferencia de calor, limpieza, prueba y depósito de lubricantes. Estos fluidos son no inflamables, no están hechos a base de aceite, tienen baja toxicidad, no son corrosivos y cuentan con una buena compatibilidad de materiales y estabilidad térmica. Los fluidos especiales Novec de 3M también tienen un bajo potencial de calentamiento global (PCG) y un potencial de agotamiento de ozono (PAO) cero, lo que ofrece a los propietarios de centros de datos una solución innovadora, fiable y sostenible para su refrigeración líquida en centro de datos monofásico o bifásico (directo a chip y refrigeración por inmersión). En la actualidad, 3M recomienda el uso de fluidos especiales Novec de 3M basados en hidrofluoroéter (HFE) en el caso de aplicaciones de refrigeración líquida en centros de datos.
Preguntas frecuentes de refrigeración por inmersión
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¿Qué es la refrigeración por inmersión?
La refrigeración por inmersión es un método que se utiliza para enfriar el hardware de TI del centro de datos al sumergirlo directamente en un líquido no conductor, como los líquidos para componentes electrónicos Fluorinert™ de 3M™ o los fluidos especiales Novec™ de 3M™. El calor generado por los componentes electrónicos se transfiere de manera directa y eficiente al fluido. Esto reduce la necesidad de utilizar materiales de interfaz, disipadores de calor, ventiladores, cubiertas, láminas de metal y otros componentes comunes en los métodos tradicionales de refrigeración.
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¿Cuáles son los beneficios de la refrigeración por inmersión en comparación con la refrigeración por aire?
La refrigeración por inmersión con fluidos 3M ofrece muchos beneficios en comparación con la refrigeración tradicional por aire, incluida una mayor eficiencia térmica (es decir, un PUE más bajo), el rendimiento y la fiabilidad de los centros de datos. La refrigeración por inmersión también elimina la necesidad de realizar una gestión compleja del flujo de aire. Los centros de datos optimizados refrigerados por inmersión pueden producir reducciones en los gastos de capital y operativos, así como a una reducción en el tiempo y la complejidad de la construcción. La mayor densidad de cómputo de la refrigeración por inmersión permite diseños de centros de datos más flexibles y elimina las barreras a las opciones de ubicación del centro de datos, como áreas con altos gastos inmobiliarios o limitaciones de espacio. Finalmente, la refrigeración por inmersión con fluidos 3M puede contribuir a eliminar la compensación entre el uso del agua, la eficiencia energética y el gasto al eliminar la necesidad de refrigeradores con economizadores y controles complejos utilizados en la refrigeración por aire. Esto ayuda a eliminar el uso del agua necesaria para enfriar el centro de datos al utilizar, en su lugar, temperaturas naturales del agua en muchos climas para permitir la refrigeración a su máxima capacidad sin necesidad de una infraestructura de evaporación.
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¿Cuál es la diferencia entre la refrigeración por inmersión y la refrigeración directa al chip?
La refrigeración por inmersión implica sumergir directamente el hardware de TI en una carcasa sellada, pero de fácil acceso, lleno de líquido dieléctrico. El calor generado por los componentes electrónicos se transfiere directamente al fluido. Con la refrigeración directa al chip, el fluido no entra nunca en contacto directo con los componentes electrónicos. En cambio, la refrigeración directa al chip utiliza tuberías para bombear un líquido refrigerante a placas frías que se encuentran en componentes electrónicos para transferir calor.
Tanto la refrigeración por inmersión como la directa al chip se puede implementar por medio de métodos monofásicos y bifásicos a través de fluidos 3M. -
¿Cuáles son las formas comunes en las que se puede implementar la refrigeración por inmersión?
Existen dos configuraciones comunes de refrigeración por inmersión: estilo tanque y cubierta.
La refrigeración por inmersión de tanque utiliza fluido dieléctrico como medio de transferencia de calor en un tanque sellado pero de fácil acceso. Esto evita la necesidad de utilizar conectores herméticos, recipientes a presión, sellados y cubiertas. Los servidores deben instalarse verticalmente dentro del tanque.
En el diseño de cubierta, los componentes electrónicos del servidor se encuentran sellados dentro del chasis del servidor. El fluido dieléctrico circula a través de todo el armario del servidor, eliminando el calor de los componentes electrónicos. Por lo general, el diseño de la cubierta se implementa con servidores insertados horizontalmente en un bastidor. -
¿Qué debemos considerar al elegir entre enfriamiento por inmersión monofásico y bifásico?
Hay varios factores clave que debemos considerar al decidir entre la refrigeración por inmersión monofásica y bifásica.
Los sistemas de refrigeración por inmersión monofásicos presentan diseños de tanque más sencillos y contención de fluidos más fácil. La compatibilidad del material y la higiene de los fluidos también suponen menos problemas en la refrigeración monofásica en comparación con la refrigeración por inmersión bifásica.
La implementación de sistemas pasivos de refrigeración por inmersión bifásica permite una mayor eficiencia de transferencia de calor a través del proceso de ebullición (mediante el cambio de fase de líquido a vapor) respecto a la refrigeración por inmersión monofásica, lo que comporta mayores densidades de potencia con refrigeración por inmersión bifásica (hasta 250-500 kW/tanque). Además, la infraestructura necesaria de enfriamiento para soportar la refrigeración por inmersión bifásica es, por lo general, menos compleja, ya que no se requiere un enfriamiento adiabático adicional más allá de un enfriador seco. -
¿Qué categorías de fluidos puedo usar para la refrigeración por inmersión monofásica?
Tanto los fluoroquímicos (o fluorocarbonos) como los hidrocarburos (p. ej., aceites minerales, aceites sintéticos, aceites naturales) se pueden utilizar en la refrigeración por inmersión monofásica. Los fluidos con un punto de ebullición más elevado (por encima de la temperatura máxima del sistema) son necesarios para garantizar que este permanezca en estado líquido.
Las consideraciones al decidir entre varios fluoroquímicos e hidrocarburos incluyen: rendimiento de transferencia de calor (estabilidad y fiabilidad en el tiempo, etc.), facilidad de mantenimiento de hardware de TI, higiene de fluidos y necesidades de reemplazo, compatibilidad de materiales, propiedades eléctricas, inflamabilidad o combustibilidad, impacto ambiental, seguridad relacionada con el gasto total de fluidos durante la vida útil del tanque o centro de datos. -
¿Qué categorías de fluidos puedo usar para la refrigeración por inmersión bifásica?
Los fluidos fluoroquímicos, generalmente con un punto de ebullición más bajo, se usan predominantemente para la refrigeración por inmersión en dos fases. Por lo general, los hidrocarburos no se usan en sistemas de refrigeración por inmersión bifásicos, ya que la mayoría de los hidrocarburos son combustibles o inflamables. Por lo tanto, los hidrocarburos solo se usan normalmente en aplicaciones monofásicas.
Las consideraciones al decidir entre varios fluoroquímicos incluyen: impacto en el rendimiento de TI (fiabilidad, etc.), facilidad de mantenimiento de hardware de TI, higiene de fluidos y necesidades de reemplazo, compatibilidad de materiales, propiedades eléctricas, inflamabilidad o combustibilidad, impacto ambiental, seguridad relacionada con el gasto total de fluidos durante la vida útil del tanque o centro de datos.
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Descargue más información técnica.
Tenemos una visión profunda sobre la refrigeración por inmersión con fluidos 3M.
Descargue las Preguntas Frecuentes Técnicas (PDF, 183.20 KB)
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¿Mito o realidad?
Nuestros expertos desacreditan algunos mitos comunes relacionados con la refrigeración por inmersión y los fluidos 3M.
Recursos de enfriamiento por inmersión
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Consulte las mejores prácticas relacionadas con el diseño y la construcción del tanque (por ejemplo, materiales, tapa/sellado), preparación de hardware de TI, acondicionamiento de fluidos y eliminación de contaminación, gestión de humedad y ventilación, y control de presión.
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Vídeo: Consulte la refrigeración por inmersión en acción
Vea un vídeo entre bastidores para observar cómo funcionan los sistemas de refrigeración por inmersión monofásicos y bifásicos. Además, conozca cómo la refrigeración por inmersión con fluidos 3M puede soportar una mayor densidad de potencia informática y rendimiento que la refrigeración por aire en menos del 10 por ciento del espacio.
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Los centros de datos tradicionales utilizan un promedio del 40 por ciento de su energía solo para la refrigeración, más miles de millones de galones de agua. Descubra un mundo en el que eso podría cambiar, respaldado por nuevas innovaciones en tecnología de transferencia y gestión térmicas.
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El centro de datos de criptomonedas refrigerado por inmersión de más de 40 MW y 1.02 PUE de BitFury alcanza hasta 250 kW por tanque o hasta 100 kW por m2 con Novec 7100.
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Obtenga más información sobre cómo los fluidos 3M pueden ayudarle a satisfacer las necesidades de refrigeración líquida de su centro de datos.
Noticias en la industria
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