Il liquido può raffreddare il disco rigido?

Da una collaborazione tra Iceotope, azienda specializzata nel raffreddamento a immersione, e Meta, società madre di Facebook, è emerso che il raffreddamento dei dischi rigidi con liquido dielettrico è sicuro e rappresenta un metodo più efficiente rispetto all’uso delle ventole.

Gli hyperscaler come Meta installano migliaia di HDD nei propri data center e, sebbene la quantità di calore emessa da ogni singolo disco sia minima, questa si accumula, soprattutto perché le unità sono costantemente in funzione e disposte a distanza ravvicinata. Le unità sono alloggiate in rack per server in grado di contenere solo poche decine di dischi rigidi, denominati JBOD (just a bunch of disks).

Senza raffreddamento, il JBOD può surriscaldarsi; finora le ventole hanno funzionato bene, ma alcune unità sono più distanti dalle ventole rispetto ad altre, causando un raffreddamento non uniforme.

Un fattore che ha favorito l’esperimento è stato l’evoluzione nella produzione dei dischi rigidi. I modelli più recenti ad alta capacità sono riempiti di elio per ridurre le vibrazioni durante la rotazione e, per trattenere l’elio, sono sigillati. Lo stesso meccanismo che impedisce le perdite di elio impedisce anche quelle di liquidi.

Il test ha utilizzato un sistema di archiviazione JBOD standard ad alta densità raffreddato ad aria, che ospita 72 dischi rigidi da 3,5 pollici in un rack da 40U, insieme a due nodi a socket singolo, due schede di espansione SAS, una scheda di rete e una scheda di distribuzione dell'alimentazione; è stata inoltre effettuata la conversione al raffreddamento a immersione monofase.

Iceotope non immerge gli ingranaggi in una vasca piena di liquido di raffreddamento. Funziona invece a livello del telaio, convogliando piccole quantità di fluido dielettrico in modo mirato verso i punti più caldi, per poi diffondersi lungo il telaio e dissipare il calore dagli altri componenti. Si può considerare come un’immersione parziale che utilizza solo una frazione del liquido necessario per l’immersione in vasca.

Iceotope utilizza fluidi dielettrici fluorurati con punti di ebollizione molto elevati, ma da quando ha avviato questa ricerca ha sperimentato con successo l’uso di fluidi dielettrici a base di idrocarburi sintetici. Iceotope afferma che la propria tecnologia è indipendente dal tipo di fluido e che l’azienda si avvale di una vasta gamma di tipi di fluidi dielettrici e fornitori.

Meta ha riscontrato che, indipendentemente dalla posizione delle 72 unità all'interno del rack, il sistema di raffreddamento a liquido presentava una differenza di temperatura di 5,4 °F (3 °C), con risultati più uniformi rispetto al raffreddamento ad aria.

Iceotope afferma che, a carichi ridotti, il consumo energetico del raffreddamento ad aria e di quello a liquido è molto simile, ma all’aumentare del carico, il raffreddamento a immersione consuma meno energia rispetto a quello ad aria.

Meta sta valutando i vantaggi offerti dal sistema di raffreddamento a immersione di Iceotope per la propria infrastruttura IT. Secondo Iceotope, i rack dei server possono essere adattati per supportare il raffreddamento a liquido con costi e sforzi minimi, spesso pari a una percentuale trascurabile del costo del server, ma il raffreddamento a liquido richiede comunque l'uso di unità disco sigillate.