По данным исследовательской компании Dell'Oro Group, технологии жидкостного охлаждения для ЦОДов переходят от узкоспециализированных решений к более широким внедрениям. Аналитики Dell'Oro Group полагают, что такой способ охлаждения начнет движение к мейнстриму уже во второй половине 2024 года, и прогнозируют превышение объемом этого рынка 15 млрд долл. в течение следующих пяти лет.

Производители жидкостных систем всегда акцентировали внимание на их эффективности и надежности. В настоящее же время повышению эффективности инженерной инфраструктуры и температурным требованиям уделяется особое внимание в связи с постоянным увеличением производительности и ростом плотности размещения оборудования ЦОДов. Так, согласно Dell'Oro Group, более половины всех серверов, проданных в первом квартале 2024 года, поставлялись с графическими или специализированными ускорителями. В Dell'Oro прогнозируют также, что в сетях серверов, поддерживающих приложения искусственного интеллекта, большинство портов коммутаторов будет иметь к 2025 году производительность 800 Гбит/с, а к 2027 году — 1600 Гбит/с.

В отчете Dell’Oro рассматриваются три вида жидкостного охлаждения: с теплообменниками на задних дверях стоек, жидкостное охлаждение кристалла (direct-to-chip) и иммерсионное охлаждение.

Теплообменник на задней двери обычно устанавливается в отдельных высоконагруженных серверных стойках и содержит конденсаторный блок, отводящий вырабатываемое серверами тепло. Такие системы довольно просто размещать в дата-центрах, так как они не требуют модификации ИТ-оборудования, в котором не предусматривалось применение в каком-либо виде жидкости.

Для регулирования температуры на кристалле необходимо вносить конструктивные изменения в существующее оборудование, так как над процессором нужно устанавливать охлаждающую пластину с трубкой, выходящей из сервера. Такая технология известна как прямое жидкостное охлаждение (Direct Liquid Cooling, DLC). В однофазных DLC используется жидкий диэлектрический хладагент, в двухфазных – его жидкая и паровая фазы, что обеспечивает еще более эффективное рассеивания тепла чипа. В высокопроизводительных вычислениях давно применяются пластины с водяным охлаждением (в России, к примеру, в компании РСК — прим. ред.), но некоторые пользователи опасаются неприятностей из-за утечек воды.

В настоящее время ведущей технологией жидкостного охлаждения ЦОДов становятся однофазные системы DLC, утверждают в Dell'Oro, и ожидают ее развития в течение пятилетнего прогнозируемого периода. Известно, в частности, что в Nvidia намерены применять однофазные DLC для охлаждения будущих вычислительных узлов GB200. В Dell'Oro рассчитывают также на существенный за 5 лет рост внедрений двухфазных DLC. Ведущими поставщиками жидкостного охлаждения ЦОДов в 2023 году стали компании CoolIT Systems, Boyd и Motivair.

Иммерсионное охлаждение подразумевает погружение электронного оборудования в непроводящую жидкость, которая поглощает выделяемое тепло. В Dell'Oro подчеркивают, что эта технология обеспечивает лучшую, чем DLC, эффективность и позволяет отводить почти 100% тепла. Однако ее применение связано с конструктивными и административными проблемами: погружными баками, организацией кабельных соединений, подготовкой персонала, поиском подрядчиков и рядом других вопросов. Все это замедляет внедрение. Кроме того, в компании 3M, выпускающей терморегулирующие жидкости с фторсодержащими соединениями, заявили о намерении прекратить их производство по экологическим причинам к концу 2025 года, что, по мнению экспертов, нанесет удар отрасли иммерсионных технологий.

Тем не менее, разрабатывающая комплексы иммерсионного охлаждения компания LiquidStack, которая на недавнем форуме Cisco Live провела демонстрацию своей технологии, сообщила о вводе в действие в Техасе новой производственной площадки для выпуска полного спектра решений. Другие игроки этого рынка – компании Submer, Aperitas, Fujitsu и Green Revolution Cooling.

По данным Dell'Oro, к концу пятилетнего периода однофазное жидкостное охлаждение DLC будет занимать более половины своего сегмента рынка, а иммерсионное охлаждение — менее 25%.