Por essa, ninguém esperava: Nvidia quer usar água quente para refrigerar centros de dados

A ideia permite, em teoria, dar adeus aos barulhentos ventiladores

Refrigeração
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Victor Bianchin

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Victor Bianchin é jornalista.

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A Nvidia anunciou um sistema de refrigeração líquida bastante curioso. Principalmente porque o conceito de “refrigeração” aqui acaba sendo um pouco confuso. A empresa conseguiu reinventar esse tipo de sistema e, segundo seus responsáveis, “o desafio do consumo de água em centros de dados está praticamente resolvido”.

Os próprios engenheiros da Nvidia começam a descrição do sistema falando de como, em jacuzzis, a água costuma ficar entre 38 e 40 °C, uma temperatura que faz a maioria das pessoas aguentar cerca de 15 minutos imersas. E o curioso é que os novos servidores de IA da Nvidia podem usar refrigeração líquida com água ainda mais quente: até 45 °C (113 °F). Essa é justamente a chave para a eficiência do sistema.

A nova arquitetura Rubin da Nvidia se apresenta como a primeira do mundo com um sistema de refrigeração líquida de ponta a ponta. Na Nvidia, as placas dos servidores são seladas e os ventiladores barulhentos, que elevam os níveis de ruído para acima de 85 decibéis, são eliminados.

O conceito que sustenta essa ideia é contraintuitivo, mas também genial. Os chips geram tanto calor que um líquido composto por 75% de água e 25% de propilenoglicol, entrando a 45 ºC, é capaz de absorver essa carga térmica dissipada por esses chips. O fluido absorve esse calor e acaba saindo do circuito a cerca de 55 ºC, sem que o desempenho do processador seja degradado.

Como funciona

O segredo está no fato de a Nvidia partir dessa temperatura inicial da água, que é de 45 ºC. Em um circuito de refrigeração líquida em PCs, o líquido costuma estar entre 25 e 30 ºC. Aqui, a Nvidia consegue que, com essa temperatura inicial, a diferença térmica em relação ao ar externo seja suficientemente alta para que o sistema funcione de forma passiva na maioria dos climas temperados. O calor é expulso por meio de radiadores externos gigantescos.

Ainda mais interessante é o fato de que esse circuito de água só precisa ser preenchido uma vez durante toda a vida útil da planta, ao menos em teoria. Com isso, elimina-se o uso de sistemas tradicionais que utilizam torres de resfriamento por evaporação. Esses sistemas consomem enormes quantidades de água e, segundo a Nvidia, isso permitiria reduzir o consumo de água dos centros de dados em quase 100%.

E fora dos centros de dados?

Embora a ideia da Nvidia seja promissora, a empresa só fala do que acontece dentro das quatro paredes dos centros de dados. O impacto interno nesses centros é extraordinário, mas e fora deles? O problema, explica o site TechCrunch, é que os centros de dados precisam de muita energia, e tanto a geração dessa energia quanto a fabricação dos próprios chips usados neles pode dobrar ou até triplicar o consumo do próprio centro de dados.

Embora as energias renováveis estejam cada vez mais cobrindo uma parte maior das necessidades desses centros de dados, o uso de carvão e gás natural ainda continuará sendo bastante significativo nessas instalações nos EUA e na Europa. Segundo a International Energy Agency (IEA), esses dois combustíveis fósseis seguirão representando cerca de 40% do total usado em centros de dados de IA até pelo menos 2030. E a geração desses tipos de energia exige grandes quantidades de água: usinas de gás natural utilizam 1,17 litro de água por kWh de eletricidade gerada. As de carvão são ainda piores, chegando a 2,2 litros por kWh.

O sistema idealizado pela Nvidia pode resolver o problema dentro dos centros de dados e até é promissor na redução dos níveis de ruído dessas instalações. No entanto, ainda existem desafios igualmente importantes para que o consumo de água em outras etapas desse ciclo não seja tão colossal. É um bom passo, sem dúvida, mas ainda há bastante margem de melhoria nesse campo.

Este texto foi traduzido/adaptado do site Xataka Espanha.


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