Qu'est-ce qu'un échangeur de chaleur de porte arrière (RDHx) ?
Un échangeur de chaleur à porte arrière (RDHx) est un dispositif de refroidissement passif ou actif monté à l'arrière d'un rack de serveurs qui élimine la chaleur de l'air d'échappement de l'équipement informatique avant qu'il ne pénètre dans l'environnement du centre de données. Ce système utilise généralement un échangeur de chaleur liquide-air, où l'eau réfrigérée ou un autre agent de refroidissement absorbe la chaleur de l'air chaud quittant les serveurs, réduisant ainsi de manière significative la charge thermique sur le système HVAC de la salle.
Les solutions RDHx sont particulièrement efficaces dans les environnements informatiques à haute densité, car elles permettent un refroidissement localisé directement à la source de la génération de chaleur. En éliminant ou en minimisant la quantité d'air chaud qui circule dans le centre de données, les systèmes RDHx contribuent à accroître l'efficacité énergétique, à améliorer les performances des équipements et à réduire les coûts d'exploitation. Comme les unités RDHx sont montées directement sur les racks de serveurs existants et utilisent une infrastructure de refroidissement standard, elles peuvent souvent être mises en œuvre avec un minimum de changements dans l'environnement général du centre de données.
Types d'échangeurs de chaleur à porte arrière
Les échangeurs de chaleur à porte arrière sont classés en fonction de la façon dont ils gèrent le flux d'air et la dissipation de la chaleur. Chaque type est adapté aux différentes exigences de refroidissement des centres de données et aux contraintes opérationnelles.
Passif RDHx
Les échangeurs de chaleur passifs à porte arrière s'appuient uniquement sur le flux d'air généré par les ventilateurs internes du serveur. Lorsque l'air chaud sort des serveurs, il traverse l'échangeur de chaleur, où il est refroidi par un liquide de refroidissement en circulation, généralement de l'eau réfrigérée. Cette conception ne contient pas de ventilateurs supplémentaires ni de composants actifs, ce qui la rend plus économe en énergie et plus simple à entretenir. Les systèmes passifs RDHx sont idéaux pour les environnements avec des charges thermiques modérées et des flux d'air bien gérés.
Actif RDHx
Les échangeurs de chaleur actifs des portes arrière intègrent des ventilateurs qui aident à faire passer l'air vicié à travers l'échangeur de chaleur. Ce contrôle supplémentaire du flux d'air permet au système de gérer des densités thermiques plus élevées et de maintenir des performances de refroidissement constantes. Bien que les unités RDHx actives consomment plus d'énergie que les unités passives, elles offrent une plus grande flexibilité et une meilleure efficacité dans les environnements informatiques de haute performance où les exigences en matière de refroidissement sont plus intenses.
Avantages et inconvénients du RDHx par rapport aux autres systèmes de refroidissement
Les échangeurs de chaleur à porte arrière (RDHx) offrent un mélange unique de refroidissement localisé, d'efficacité énergétique et d'évolutivité. Lors de l'évaluation de la technologie RDHx, il est utile de la comparer à d'autres méthodes de refroidissement des centres de données, telles que les unités traditionnelles de climatisation des salles d'ordinateurs (CRAC), le refroidissement en rangée et le refroidissement par immersion liquide. Chaque système présente des caractéristiques distinctes et le choix dépend de facteurs tels que la densité des baies, les objectifs d'utilisation de l'énergie et la conception de l'installation.
RDHx vs. CRAC (Computer Room Air Conditioning)
Les systèmes CRAC traditionnels refroidissent l'ensemble de la salle en conditionnant l'air qui circule dans le centre de données. Bien qu'ils soient efficaces pour les environnements à densité faible à modérée, les systèmes CRAC ont souvent du mal à maintenir l'efficacité thermique dans les installations à haute densité en raison du mélange d'air chaud et d'air froid. Les unités RDHx refroidissent l'air directement au niveau du rack, empêchant l'air chaud de pénétrer dans la pièce et réduisant la demande globale des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (HVAC) de l'installation. Cependant, contrairement aux systèmes CRAC, les RDHx nécessitent une infrastructure d'eau glacée et peuvent impliquer une plomberie plus complexe lors du déploiement.
RDHx vs. refroidissement en rangée
Le refroidissement en rangée place les unités de refroidissement entre les baies de serveurs, ciblant l'air chaud avant qu'il ne se disperse dans la pièce. Cette approche permet une gestion plus précise des flux d'air que les systèmes CRAC. En outre, le RDHx fournit un refroidissement encore plus localisé en traitant la chaleur à l'arrière du rack lui-même, ce qui le rend plus adapté aux racks à très haute densité. D'autre part, les systèmes en rangée sont souvent considérés comme plus faciles à installer dans certains environnements. En tant que tels, ils peuvent offrir une plus grande flexibilité dans les stratégies de confinement des allées.
RDHx vs. refroidissement par immersion liquide
(RDHx ne fait pas double emploi avec l'Immersion, alors qu'il y a un certain chevauchement avec le DLC et qu'il devrait faire l'objet d'un paragraphe/comparaison distinct)
Le refroidissement par immersion liquide consiste à immerger l'équipement informatique dans un fluide diélectrique thermoconducteur, offrant une excellente dissipation de la chaleur pour les systèmes à très haute densité. Bien que le RDHx soit moins invasif dans certains scénarios, cet avantage est généralement moins important dans les installations informatiques plus modernes où une infrastructure prête pour l'immersion est déjà en place. Il est souvent compatible avec le matériel informatique existant, ce qui facilite son déploiement dans les centres de données traditionnels. Néanmoins, le RDHx ne peut tout simplement pas rivaliser avec la capacité des systèmes entièrement refroidis par liquide et peut ne pas convenir aux charges de travail ultra performance nécessitant une gestion thermique extrême.
Cas d'utilisation de RDHx dans les centres de données modernes
Les échangeurs de chaleur à porte arrière constituent une solution de refroidissement polyvalente adaptée à une série de scénarios de déploiement. Leur capacité à fournir un refroidissement localisé au niveau du rack les rend particulièrement utiles dans les environnements où l'efficacité, la densité et la durabilité sont des priorités absolues.
Dans les déploiements de serveurs à haute densité, les systèmes RDHx permettent aux centres de données de gérer l'importante chaleur dégagée par les racks densément peuplés sans trop dépendre de la climatisation au niveau de la pièce. Cette approche localisée permet aux opérateurs d'utiliser du matériel plus puissant tout en maintenant la stabilité thermique, souvent sans qu'il soit nécessaire de procéder à des mises à niveau importantes des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.
Les centres de données en périphérie bénéficient également de la technologie RDHx. Ces installations plus petites et distribuées fonctionnent souvent dans des espaces restreints avec un accès limité à l'infrastructure de refroidissement traditionnelle. Les unités RDHx assurent une évacuation compacte et efficace de la chaleur directement à la source, ce qui contribue à garantir les performances et la fiabilité, même dans des lieux éloignés ou non traditionnels.
Les centres de données axés sur le développement durable adoptent de plus en plus RDHx pour réduire la consommation d'énergie et améliorer l'efficacité du refroidissement. Parce que RDHx peut fonctionner efficacement avec des températures d'eau d'entrée plus élevées et qu'il prend en charge l'utilisation du refroidissement libre, il contribue à réduire la consommation d'énergie globale et à atteindre des objectifs environnementaux ambitieux, tels que la réduction de l'empreinte carbone et l'amélioration du PUE(Power Usage Effectiveness, ou efficacité de l'utilisation de l'énergie).
Les anciens centres de données qui n'ont pas été construits à l'origine pour gérer les charges thermiques actuelles peuvent également utiliser RDHx comme solution de modernisation. Plutôt que de procéder à une refonte complète de l'infrastructure, les installations peuvent ajouter des unités RDHx aux baies existantes afin d'améliorer les performances de refroidissement. Cela permet un certain degré de modernisation avec un rafraîchissement du centre de données, mais sans l'efficacité de refroidissement avancée du refroidissement liquide direct et d'autres technologies de pointe.
FAQ
- Le RDHx est-il un refroidissement liquide ?
Oui, le RDHx est une forme de refroidissement liquide. Il utilise un échangeur de chaleur liquide-air, généralement avec de l'eau réfrigérée ou un autre liquide de refroidissement, pour absorber la chaleur de l'air d'échappement du serveur. Toutefois, contrairement au refroidissement direct par puce ou par immersion, le liquide des systèmes RDHx n'entre pas en contact direct avec les composants électroniques. - Pourquoi déployer RDHx dans les centres de données ?
Les systèmes RDHx offrent un refroidissement localisé et économe en énergie au niveau du rack, ce qui permet de réduire la charge des systèmes CVC traditionnels. Cela permet d'améliorer les performances thermiques, de réduire les coûts d'exploitation et de mieux prendre en charge les environnements informatiques à haute densité. - Le RDHx peut-il être installé dans des centres de données existants ?
Oui, RDHx peut souvent être installé sur des baies de serveurs existantes, ce qui en fait une solution pratique pour les centres de données existants qui cherchent à améliorer l'efficacité du refroidissement sans changements majeurs de l'infrastructure.