Lenovo affida a Neptune il raffreddamento dei data center

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Sotto la lente Neptune, l’insieme delle tecnologie Lenovo per il raffreddamento a liquido dei Data center. Come funzionano, i benefici

Neptune è ovviamente la traduzione in inglese del nome della divinità della religione romana Nettuno, prima dio delle acque e poi dio del mare (ma anche dei terremoti!). E così Lenovo ha deciso di denominare l’insieme di tecnologie per il raffreddamento a liquido dei Data Center con l’obiettivo di perseguire una sempre maggiore efficienza (il vendor addirittura dice fino al 50 percento) a parità di prestazioni e densità, anche in vista della tecnologia di supercomputing Exascale imminente.
I richiami alla mitologia non si fermano qui.

Come Nettuno usava il tridente, così Lenovo indica individua in tre tecnologie i mezzi per il raffreddamento a liquido: il raffreddamento ad acqua non refrigerata DTN (Direct-to-Node), lo scambiatore di calore “rear door” (porta posteriore) RDHX e le soluzioni ibride TTM (Thermal Transfer Module), che combinano il raffreddamento ad aria con quello ad acqua.

A gestire i processi il software EAR (Energy Aware Runtime) di Lenovo che monitora i sistemi per efficienza energetica e prestazioni a partire dai singoli componenti fino allo chassis. Per queste sinergie tra software e tecnologie, Neptune non si può definire come hardware o software, ma piuttosto un approccio all’uso del raffreddamento ad aria o a liquido per estrarre calore dai sistemi, liberandone il potenziale di prestazioni. Tecnologie ereditate da IBM (l’acquisizione dei System X è solo del 2014), allora si iniziava a sviluppare  il raffreddamento a liquido DTN (era il 2012) e il primo cluster x86 raffreddato ad acqua fu installato presso il Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) di Monaco di Baviera.

ThinkSystem SD650
ThinkSystem SD650

Oggi Lenovo ThinkSystem SD650 utilizza acqua non refrigerata (a 50 gradi centigradi) per raffreddare ad acqua le CPU, i PCIe e i regolatori di tensione. Poiché i server ThinkSystem SD650 sono privi di ventilatori e non richiedono refrigeratori, operano a temperature inferiori rispetto ai sistemi standard raffreddati ad aria grazie alla migliore conducibilità termica dell’acqua rispetto all’aria. In questo modo i clienti possono utilizzare i processori Intel Xeon Scalable fino a 240W – mentre i sistemi tradizionali raffreddati ad aria sono limitati a 165W – ottenendo migliori prestazioni e contemporaneamente una riduzione dei consumi energetici del -30-40 percento.

Arriviamo al secondo tassello della tecnologia, lo scambiatore di calore RDHX. Agisce come un radiatore e si collega alla porta posteriore del rack, assorbe il calore scaricato dal raffreddamento ad aria riducendo l’aria scaricata nell’hot aisle.

L’ultima punta del tridente è il raffreddamento ibrido TTM, che in un prossimo futuro riunirà il raffreddamento a liquido e ad aria nello stesso sistema. Operando in combinazione con il software EAR, in grado di parzializzare dinamicamente la CPU e la memoria secondo necessità.

Per capire in che modo Neptune aiuta i clienti, è necessario utilizzare nuove metriche di riferimento. L’efficienza di utilizzo energetico (PUE – Power Usage Efficiency) è una misura fondamentale di quanta energia è utilizzata nel Data Center per altre funzioni che non siano il calcolo (energia totale dell’installazione/energia IT totale), e il valore ideale è 1,0.

Tipicamente, un sistema raffreddato ad aria ha una PUE tra 1,5 e 2,0 e una soluzione RDHX avrà una PUE di 1,2 – 1,4. Una soluzione DTN come quella di ThinkSystem SD650 ha una PUE inferiore a 1,1. L’obiettivo di Lenovo con le tecnologie Neptune è di fare in modo che presto la PUE diventi un parametro altrettanto importante dei gigahertz o dei teraflops, nella scelta di una piattaforma di server. Neptune supporta chi deve gestire le problematiche di raffreddamento sia per le infrastrutture DC non progettate per un crescente carico termico sia per i sistemi con processori che consumano 200W e più.

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