Data Center sostenibili: che cos'è il Liquid Cooling?

Cos'è il Liquid Cooling?

Il Liquid Cooling è una tecnologia di raffreddamento avanzata che utilizza liquidi, generalmente acqua o fluidi dielettrici – cioè fluidi non conduttivi – per dissipare il calore generato dai componenti hardware nei Data Center (CPU, GPU, RAM, ecc.) verso un sistema di dissipazione esterno. I liquidi conducono meglio il calore rispetto all’aria e di conseguenza si rivelano materiale migliore per la dissipazione del calore nei Data Center e, di conseguenza, permettono una maggiore densità di potenza nei rack. 

Il Liquid Cooling delle GPU sta diventando una tecnologia chiave nei nuovi data center progettati per supportare i servizi di Intelligenza Artificiale (AI). Le GPU (Graphics Processing Unit) utilizzate per l’AI hanno una potenza di calcolo elevatissima e generano quantità di calore impossibili da gestire con i tradizionali sistemi ad aria: il Liquid Cooling, invece, può garantire una dissipazione del calore rapida, precisa e continua. 

Quali sono le principali tipologie di Liquid Cooling

Quali sono le principali tipologie di Liquid Cooling 

Le principali tipologie di Liquid Cooling includono: 

• il Direct-to-Chip (D2C), che impiega piastre di raffreddamento dove il liquido scorre direttamente sui chip;  

• l’Immersion Cooling, dove interi server sono immersi in liquidi dielettrici in sistemi single-phase (ovvero senza cambiare stato liquido-gassoso) o two-phase (presenta il liquido in due stati passando da liquido a vapore per poi condensare e tornare allo stato originario) – utile per cluster ad altissima densità. 

• i Microchannel e cold loop systems – che migliorano l’efficienza termica per ambienti di deep learning e training su larga scala –  come ad esempio i Rear Door Heat Exchanger (RDHx), sistemi ibridi montati sul retro dei rack che raffreddano l’aria esausta tramite scambiatori a liquido.  

Ogni approccio ha specifiche applicazioni a seconda della densità di potenza, delle condizioni ambientali e dei vincoli infrastrutturali. Non entreremo nel dettaglio tecnico, ma vogliamo approfondire di seguito i vantaggi e le sfide di questa tecnologia. 

Quali sono i vantaggi e quali sono le sfide di sostenibilità del Liquid Cooling

I vantaggi del liquid cooling sono significativi: in primis, permette un’efficienza energetica maggiore, con valori di PUE (Power Usage Effectiveness) molto bassi, spesso inferiori a 1.2. In secondo luogo, consente di aumentare la densità di potenza nei rack, riducendo la rumorosità e minimizzando l’impiego di energia per la ventilazione forzata. In ottica di sostenibilità, uno dei punti di forza è la possibilità di recuperare il calore prodotto per alimentare sistemi di teleriscaldamento o altre utenze termiche, contribuendo così all’economia circolare.  

Tuttavia l’implementazione richiede investimenti iniziali significativi: gli adeguamenti infrastrutturali e una gestione attenta del rischio di perdite o corrosione rappresentano le sfide principali nell’applicazione del Liquid Cooling, oltre al rischio di emissioni dannose dovuto all’impatto ambientale dei fluidi utilizzati, soprattutto nei sistemi two-phase. 

Quali sono esempi di applicazioni reali in ambito Data Center e quali sono i trend futuri

Numerose aziende leader nel settore hanno già adottato il liquid cooling nei propri Data Center e stanno sperimentando l’immersion cooling per supportare il workload dell’Intelligenza Artificiale (AI) ad altissima densità. Ad esempio, il supercomputer “LUMI” del Centro per la Scienza in Finlandia – uno dei più potenti al mondo – utilizza un sistema a liquido diretto per raggiungere efficienze termiche eccezionali. Anche il settore bancario e delle telecomunicazioni sta valutando il passaggio a queste tecnologie per supportare carichi di lavoro intensivi, come l’analisi dei big data o i servizi in cloud. I trend futuri puntano verso soluzioni ibride aria/liquido, standardizzazione delle infrastrutture di raffreddamento e verso un’integrazione sempre più spinta di AI per la gestione intelligente della climatizzazione nei Data Center. 

Come si integra questa tecnologia nei Data Center di TIM Enterprise

TIM Enterprise sta portando avanti un percorso di innovazione e sostenibilità nei propri Data Center, e l’integrazione del liquid cooling è un elemento strategico per supportare le infrastrutture cloud e AI di nuova generazione. L’adozione del liquid cooling rientra in una più ampia strategia di efficientamento energetico e riduzione delle emissioni di CO₂.  

Per un efficiente utilizzo della tecnologia di Liquid Cooling è importante conoscere quali soluzioni tecnologiche infrastutturali IT si intendono adottare, in quanto i vari vendor hardware (hw) non hanno ancora raggiunto un livello di standardizzazione tale per cui diventi indifferente l’adozione di un hw di un vendor piuttosto che di un altro. In questo scenario quindi TIM Enterprise ha deciso di approcciare al Liquid Cooling in modo diametralmente opposto al tradizionale: si identifica la soluzione IT che richiede un sistema di raffreddamento a liquido e poi ci costruisce intorno il datacenter che l’alimenta e la raffredda! 

In collaborazione con i suoi partner tecnologici, inoltre TIM Enterprise sta sperimentando l’opportunità di riutilizzare il calore così prodotto per alimentare sistemi di climatizzazione o di teleriscaldamento locale; ne è un esempio il Progetto di Teleriscaldamento della città di Rozzano.  

Il Liquid Cooling, insieme a tutte le tecnologie più moderne per la sostenibilità dei Data Center, permette a TIM Enterprise di avere Data Center sempre più performanti e più flessibili e quindi, di conseguenza, di poter offrire ai propri clienti soluzioni di AI sempre più evolute e personalizzate.