Refroidissement par immersion pour les datacenters

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Avec la croissance exponentielle d'Internet, de l'intelligence artificielle, du cloud computing et du calcul haute performance (HPC), les datacenters engendrent des changements spectaculaires non seulement dans les affaires, mais aussi dans la qualité de vie. Mais ils ont un coût. Les datacenters consomment des quantités considérables d'électricité, dont une grande partie sert simplement à faire fonctionner les les groupes froids et les ventilateurs destinés à refroidir le matériel informatique.

Dans le but de réduire le coût de la gestion thermique des serveurs et son impact sur l'environnement, 3M mène la révolution du refroidissement liquide pour les datacenters. Notre gamme de fluides de spécialité 3M™ Novec™ offre des propriétés idéales pour le refroidissement par immersion, aussi bien en monophasique qu'en diphasique. Résultat ? La consommation d'énergie (et les coûts) peut être réduite de 97 %, réduisant ainsi la taille du datacenter et assurant une performance optimale du serveur, tout en contribuant à réduire son impact sur l'environnement.

¹ Source: www.koomey.com/post/8323374335

Serveurs de données sous tension immergés dans des fluides de spécialité 3M Novec dans un système de refroidissement par immersion, éclairé par des néons.

Garder la tête froide.

Qu'est-ce que le refroidissement par immersion ?

Le refroidissement par immersion des datacenters permet d'optimiser la conception thermique en immergeant directement le matériel informatique dans un liquide non conducteur. La chaleur générée par les composants électroniques est transférée directement et efficacement au fluide, réduisant ainsi le besoin d'autres solutions de refroidissement actifs, tels que les matériaux d'interface, les dissipateurs thermiques et les ventilateurs. Ces améliorations augmentent l'efficacité énergétique et permettent des densités de conditionnement plus élevées.

3M a fait appel aux spécialistes du secteur de la gestion des datacenters pour développer des fluides parfaitement adaptés à ces applications et qui présentent des avantages uniques, notamment une plus grande variété de points d'ébullition. Qui plus est, notre technologie est le fruit de plus de 50 ans de savoir-faire de 3M en matière de fluides et de leurs applications.
- Réduit la consommation d'énergie pour le refroidissement des serveurs, contribuant ainsi à créer un datacenter plus respectueux de l'environnement
- Diminue le nombre de pièces mobiles nécessitant un entretien et un remplacement
- La capacité de dissipation thermique accrue du fluide contribue à augmenter la densité de la carte
- Permet une meilleure utilisation du processeur en maintenant les températures sous la limite thermique
- L'équipement informatique est plus facile à entretenir, car l'électronique émerge propre et sèche.
- Réduit considérablement le bruit des salles de serveurs
- Contribue à la protection du matériel informatique contre les contaminants environnementaux tels que la poussière
Télécharger l'infographie de refroidissement par immersion (PDF, 3,15 Mo)

Une manière intelligente de maintenir les températures (et vos coûts) au minimum

Le refroidissement par immersion à l'aide des fluides de spécialité Novec contribue à réduire les coûts d'exploitation de nombreuses manières, et constitue une solution de choix pour les entreprises. Le refroidissement liquide direct améliore les performances et réduit les coûts à chaque étape de la vie de votre datacenter, de sa conception à sa construction et son exploitation, en passant par sa maintenance, sa réparation et le remplacement de son matériel.

Réduction des dépenses énergétiques jusqu'à 97 %.

L'avantage le plus évident se reflétera sur votre facture d'électricité. Les méthodes de refroidissement par immersion les plus efficaces contribuent à améliorer l'efficacité énergétique d'un datacenter (souvent la dépense la plus importante d'électricité) jusqu'à 97 %.
Économie d'espace avec un encombrement 10 fois moindre

La capacité de refroidissement améliorée vous permet de rapprocher les appareils électroniques, vous donnant ainsi la possibilité de multiplier par 10 la densité de calcul dans un espace donné. Cela élargit le champ des possibilités d'implantation de votre datacenter.
Une optimisation pour de meilleures performances

Grâce à une efficacité thermique supérieure, vous serez en mesure d'augmenter votre capacité de traitement et de réduire les latences au-delà des limites du refroidissement par air.
Réduction des pannes matérielles

Le refroidissement par immersion élimine les contaminants en suspension dans l'air et simplifie la conception thermique en réduisant le nombre de pièces mobiles. Cela signifie que vous pouvez faire fonctionner votre électronique à pleine capacité tout en réduisant son usure.

Une solution durable pour l'environnement
Économiser l'énergie n'est pas seulement bon pour votre bilan financier : c'est bon pour la planète. Moins d'énergie consommée signifie moins de besoin en électricité, et donc moins de carburant et d'émissions. Un datacenter plus petit permet d'économiser des matériaux de construction et de maintenance. Si votre objectif est un centre de données plus respectueux de l'environnement, les fluides de spécialité 3M Novec remplissent cet objectif en offrant :

Profil environnemental favorable

Faible potentiel de réchauffement planétaire (PRP)

Potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone nul (PACO)
Sans danger pour les opérateurs
La construction d'un datacenter utilisant le refroidissement par immersion ne compromet en rien la sécurité de vos opérateurs. 3M conçoit tous les fluides de spécialité Novec pour garantir :

Une marge de sécurité importante pour les opérateurs

Une faible toxicité

Une ininflammabilité

Découvrez comment le refroidissement liquide révolutionne les entreprises, les supercalculateurs et le bitcoin mining

Quelle que soit votre activité, le refroidissement par immersion peut contribuer à un fonctionnement plus efficace de votre datacenter. En tant que pionnier et innovateur dans le domaine du refroidissement par immersion, 3M a participé au lancement réussi de datacenters refroidis par immersion.

Les entreprises améliorent leur efficacité énergétique, réduisent leurs coûts et démontrent leur engagement envers l'environnement.

Télécharger le communiqué de presse des Edison Awards 2014 (PDF, 26 Ko)
Les applications de supercalculateurs comme celles des universités et des laboratoires exploitent au maximum les performances de leurs équipements.

Télécharger l'article du Green Computing Award 2014 (PDF, 87 Ko)
Les acteurs du bitcoin mining réduisent leurs coûts pour maximiser leur retour sur investissement.

Télécharger l'étude de cas de BitFury (PDF, 2,15 Mo)
Les opérations de cloud computing à très grande échelle sont valorisées par des économies de coûts et des configurations matérielles flexibles.

Les réponses aux questions qui vous aideront à construire un datacenter plus écologique

Les fabricants de serveurs, les intégrateurs de systèmes et les ingénieurs de datacenters sont tous confrontés aux mêmes défis : concevoir et assembler un datacenter qui répond aux besoins principaux des clients en termes de coût, de performances et de fiabilité. Le refroidissement par immersion à l'aide des fluides de spécialité Novec peut contribuer à répondre à ces exigences, ainsi qu'à d'autres besoins pratiques, et ce, sans le moindre compromis.

Comment fonctionne le refroidissement par immersion ?

Le refroidissement par immersion consiste à placer les composants électroniques directement dans un fluide non conducteur, permettant ainsi à la chaleur d'être transférée directement des composants vers le fluide caloporteur. Dans les systèmes de refroidissement traditionnels, la chaleur doit être transférée à travers plusieurs interfaces thermiques, l'air, les échangeurs de chaleur et les fluides caloporteurs. Le refroidissement par immersion simplifie la conception thermique et augmente l'efficacité de la dissipation de la chaleur.
Quels sont les avantages des liquides Novec par rapport à l'huile minérale ?

De nombreux facteurs doivent être évalués au moment du choix d'un fluide caloporteur. Les fluides de spécialité 3M Novec présentent un certain nombre d'avantages significatifs par rapport aux autres classes de fluides diélectriques, notamment les huiles minérales. En plus d'être ininflammables, les fluides Novec possèdent les points d'ébullition et la stabilité thermique nécessaires au refroidissement par immersion diphasique. L'entretien et la maintenance sont facilités, car l'électronique ressort du fluide Novec propre et sèche.
La perte de fluide est-elle un problème dans les systèmes de refroidissement par immersion Novec ?

Les systèmes de refroidissement par immersion sont généralement conçus pour être réparables et remplaçables sous tension, mais ils sont également conçus dans une optique de confinement des fluides. En suivant les bonnes pratiques de 3M et en s'approvisionnant auprès d'un équipementier en systèmes de refroidissement par immersion agréé par 3M, les pertes de fluide peuvent être maintenues à des niveaux négligeables.
Comment puis-je acheter un système de refroidissement par immersion compatible Novec ?

Plusieurs fournisseurs proposent déjà des serveurs et des systèmes mécaniques propriétaires basés sur cette technologie, et d'autres sont en cours de développement.

Pour toute aide concernant la recherche d'un fournisseur qualifié, veuillez nous contacter.

Trois manières de refroidir au mieux votre datacenter

Refroidissement par immersion diphasique
Le refroidissement passif par immersion diphasique augmente exponentiellement l'efficacité du transfert thermique par l'ébullition et la condensation des fluides deux spécialités Novec. Cette approche simple ne comporte presque aucune pièce mobile.

Les composants électroniques sont immergés dans un bain de liquide non conducteur, dans une enceinte accessible et étanche.

La chaleur générée fait bouillir le fluide, qui passe en phase vapeur et monte jusqu'au sommet de l'enceinte La vapeur se condense sur le couvercle ou sur un serpentin de condensation et redescend dans le bain pour répéter le cycle

Comme les fluides Novec sont en contact direct avec les composants électroniques, ils dépassent l'efficacité caloporteuse de l'eau bouillante
Refroidissement par immersion monophasique
Dans le refroidissement par immersion monophasique, le fluide a un point d'ébullition plus élevé et reste dans sa phase liquide tout au long du processus.

Les composants électroniques sont immergés dans un bain de liquide non conducteur, dans une enceinte accessible et étanche.

La chaleur de la puce est transférée au fluide

Les pompes sont souvent utilisées pour faire circuler le fluide chauffé vers un échangeur de chaleur, où il est refroidi et renvoyé dans le bain. Les liquides électroniques 3M™ Fluorinert™ peuvent également être utilisés dans ce cadre
Refroidissement indirect : une alternative à l'immersion
Les propriétés uniques des fluides de spécialité 3M Novec peuvent être appliquées de diverses manières pour résoudre les défis des clients en matière de gestion thermique. L'un de ces défis est la complexité de l'application de refroidissement directement sur la puce (D2C), en raison du risque de fuites et de la difficulté de refroidir une série de processeurs dans un même circuit. Les fluides Novec ont de nombreux avantages dans ces applications, y compris :

Efficacité du transfert thermique comparable ou supérieure à celle de l'eau, en fonctionnement diphasique

Uniformité de la température de tous les processeurs

Fluide caloporteur diélectrique éliminant les risques de dommages dus aux fuites

Tous les processeurs dans un même circuit sont maintenus à la même température, quel que soit le nombre de nodes

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Refoidissement diphasique

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Laissez 3M mettre à votre service ses décennies d'expérience dans les domaines du refroidissement par immersion et des datacenters. Si vous avez des questions ou des demandes qui peuvent concrétiser votre vision pour votre prochain projet de datacenter, n'hésitez pas à nous contacter. Nous pouvons vous aider dans de nombreux domaines :

des conseils d'application et bonnes pratiques du secteur
Données techniques et résultats d'essais
Études de cas et autres documents
Assistance pour commander les fluides Novec ou choisir entre les fluides Novec et les liquides électroniques 3M Fluorinert.
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