Un refroidissement ciblé améliore l’efficience énergétique du datacenter

La tendance devrait se confirmer en 2022. L’industrie IT explore de nouvelles techniques de refroidissement au plus proche des processeurs. La solution Dielectric Direct on Chip de ZutaCore permet de refroidir efficacement et durablement des CPU et GPU toujours plus performants.

La capacité de calcul continue de croître avec les nouvelles architectures de microprocesseurs et de SoC (Systems on Chip). Cette croissance autorise des traitements plus ambitieux comme l’analyse de données massives ou les expériences immersives en réalité virtuelle. Elle s’accompagne d’une forte augmentation de la densité de flux thermiques des unités de traitements (CPU et GPU).

Tandis que la finesse de gravure croissante des circuits intégrés améliore leur rendement énergétique, de nouveaux mécanismes de refroidissement complémentaires deviennent indispensables. C’est le cas, en particulier, dans les centres de calculs hautes performances (HPC) où plusieurs serveurs établissent des prévisions météorologiques ou bien optimisent des flux de marchandises à l’aide d’algorithmes d’intelligence artificielle (IA).

Le refroidissement par air se heurte à un niveau de flux de chaleur exigeant des dissipateurs thermiques toujours plus volumineux, incompatibles avec le bon fonctionnement du datacenter et la réutilisation de la chaleur fatale. Par conséquent, une recherche de techniques plus avancées de gestion thermique s’impose.

« La capacité de transport de chaleur élevée associée aux solutions d'évaporation surpasse la solution refroidie par air, tout en autorisant des fréquences d’horloge CPU surélevées jusqu’à 50%, » explique François Tournesac, CSO de ZutaCore.

Une économie d’énergie substantielle à l’échelle du datacenter

L’impact sur chaque serveur virtualisé est immédiat : chacune des machines virtuelles (VM) gagne en performances, chaque instance d’application réagit plus rapidement, sans adjonction de mémoire ni de CPU.

Comment s’explique ce tour de force ? « On exploite le changement de phase d’un gel fluide dont le point d’ébullition est à 34°C, via une plaque froide placée au contact du microprocesseur. L’ENE de ZutaCore facilite l’évaporation de chaleur de la puce, ce qui permet son overclocking sans risque de surchauffe. L'industrie recommande un refroidissement liquide dans les premières phases de conception et d’architecture des puces, pour qualifier les performances des composants de classe serveur post-turbo, » précise-t’il.

Selon lui, les évènements OCP Global Summit de San Jose (9-10 novembre 2021), et la conférence Super Computing (SC’21) de Saint-Louis du 14 au 19 novembre derniers l’ont confirmé : la tendance 2022 des datacenters consistera à refroidir le datacenter au plus près de ses sources de chaleur.

L'innovation de ZutaCore permet un tel refroidissement ciblé du datacenter tout en réutilisant l'énergie consommée. Elle a été mise au point en coopération avec la société Parker, basée à Rennes et avec le groupe 3M.

Le changement de phase effectué par le diffuseur de chaleur sur le processeur facilite l'extraction homogène de la chaleur. Il devient ainsi possible de moins refroidir les allées entre les racks, d'environ 10°C ce qui se traduit par une économie drastique de la consommation énergétique totale du datacenter.

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    Auteur de l’article : la Rédaction

    Olivier Bouzereau coordonne des projets de recherche collaboratifs Européens avec la communauté open source OW2. Ses contenus interactifs et ses applications en ligne s'adressent principalement aux acteurs de la santé, aux médias et aux événements professionnels.