Os chuveiros e banheiras mantêm a tecnologia do knowledge middle fresca

Eles trabalham 24 horas por dia, 7 dias por semana, em alta velocidade e ficam extremamente quentes – mas os chips de computador do knowledge middle recebem muitos mimos. Alguns deles vivem basicamente no spa.

“Teremos fluido que sobe e [then] chover ou escorrer sobre um componente”, diz Jonathan Ballon, executivo-chefe da empresa de refrigeração líquida Iceotope. “Algumas coisas serão borrifadas.”

Em outros casos, os engenhosos aparelhos reclinam-se em banhos circulantes de fluido, que transportam o calor que geram, permitindo-lhes funcionar em velocidades muito altas, conhecidas como “overclocking”.

“Temos clientes que fazem overclock o tempo todo porque não há risco de queimar o servidor”, diz Ballon. Ele acrescenta que um cliente, uma rede de hotéis nos EUA, está planejando usar o calor dos servidores do lodge para aquecer os quartos dos hóspedes, a lavanderia do lodge e a piscina.

Sem refrigeração, os knowledge facilities tombam.

Em Novembro, uma falha no sistema de refrigeração num centro de dados nos EUA deixou offline a tecnologia de negociação financeira no CME Group, o maior operador de bolsas do mundo. Desde então, a empresa implementou capacidade de refrigeração adicional para ajudar a proteger contra uma repetição deste incidente.

Atualmente, a procura por centros de dados está em expansão, impulsionada em parte pelo crescimento das tecnologias de IA. Mas o enormes quantidades de energia e a água que muitas destas instalações consomem significa que são cada vez mais controversas.

Mais de 200 grupos ambientalistas nos EUA exigiu recentemente uma moratória sobre novos knowledge facilities no país. Mas há algumas empresas de centros de dados que afirmam querer reduzir o seu impacto.

Eles têm outro incentivo. Os chips de computador para knowledge facilities estão se tornando cada vez mais poderosos. Tanto é verdade que muitos na indústria dizem que os métodos tradicionais de refrigeração – como o resfriamento a ar, onde os ventiladores sopram ar constantemente sobre os componentes mais quentes – não são mais suficientes para algumas operações.

O senhor Ballon está ciente controvérsia crescente em torno da construção de centros de dados que consomem energia. “As comunidades estão recuando nesses projetos”, diz ele. “Precisamos de significativamente menos energia e água. Não temos nenhum tipo de ventilador – operamos silenciosamente.”

A Iceotope afirma que a sua abordagem ao arrefecimento líquido, que pode acalmar vários componentes num centro de dados, e não apenas os chips de processamento, pode reduzir as necessidades de energia relacionadas com o arrefecimento em até 80%.

A tecnologia da empresa usa água para resfriar o fluido à base de óleo que realmente interage com a tecnologia da informática. Mas a água permanece num circuito fechado, pelo que não há necessidade de extrair continuamente mais água dos abastecimentos locais.

Pergunto se os fluidos à base de óleo no sistema de refrigeração da empresa são derivados de produtos de combustíveis fósseis e ele diz que alguns deles são, embora enfatize que nenhum contém PFAS, também conhecido como produtos químicos para sempreque são prejudiciais à saúde humana.

Algumas tecnologias de refrigeração de knowledge facilities baseadas em líquido usam refrigerantes que contêm PFAS. Além disso, muitos refrigerantes produzem gases com efeito de estufa altamente potentes, que ameaçam agravar as alterações climáticas.

Os sistemas de resfriamento bifásico usam esses refrigerantes, diz Yulin Wang, ex-analista sênior de tecnologia da IDTechEx, uma empresa de pesquisa de mercado. O refrigerante começa como um líquido, mas o calor dos componentes do servidor faz com que ele evapore em gás e essa mudança de fase absorve muita energia, o que significa que é uma forma eficaz de resfriar as coisas.

Em alguns projetos, a tecnologia do knowledge middle está totalmente imersa em grandes quantidades de refrigerante contendo PFAS. “Os vapores podem sair do tanque”, acrescenta Wang. “Pode haver alguns problemas de segurança.” Em outros casos, o refrigerante é canalizado diretamente para os componentes mais quentes, apenas chips de computador.

Algumas empresas que oferecem refrigeração bifásica estão atualmente migrando para refrigerantes sem PFAS.

Ao longo dos anos, as empresas experimentaram abordagens totalmente diferentes para o resfriamento, em uma corrida para encontrar a melhor maneira de manter os devices do knowledge middle satisfeitos.

Microsoft famosa afundou um recipiente em forma de tubo cheio de servidores no mar perto de Orkney, por exemplo. A ideia period que a água fria do mar escocês melhoraria a eficiência dos sistemas de refrigeração baseados em ar dentro do dispositivo.

No ano passado, a Microsoft confirmou que havia encerrado o projeto. Mas a empresa aprendeu muito com isso, diz Alistair Speirs, gerente geral de infraestrutura international do grupo empresarial Microsoft Azure. “Sem [human] operadores, menos coisas deram errado – isso informou alguns de nossos procedimentos operacionais”, diz ele. Os knowledge facilities que são menos intervenientes parecem mais confiáveis.

As descobertas iniciais mostraram que o knowledge middle submarino tinha uma classificação de eficácia no uso de energia, ou PUE, de 1,07 – sugerindo que period muito mais eficiente do que a grande maioria dos knowledge facilities terrestres. E não exigia água zero.

Mas no last, a Microsoft concluiu que a economia da construção e manutenção de centros de dados submarinos não period muito favorável.

A empresa ainda está trabalhando em ideias de resfriamento baseado em líquido, incluindo microfluídica, onde pequenos canais de líquido fluem através das muitas camadas de um chip de silício. “Você pode pensar em um labirinto de resfriamento líquido através do silício em escala nanométrica”, diz Speirs.

Os pesquisadores também estão apresentando outras ideias.

Em julho, Renkun Chen, da Universidade da Califórnia em San Diego, e colegas, publicou um artigo detalhando sua ideia para uma tecnologia de resfriamento baseada em membrana cheia de poros que poderia ajudar a resfriar os chips passivamente – sem a necessidade de bombear ativamente fluidos ou soprar ar.

“Essencialmente, você está usando calor para fornecer energia de bombeamento”, diz o professor Chen. Ele compara isso ao processo pelo qual a água evapora das folhas das árvores, induzindo um efeito de bombeamento que puxa mais água através do tronco da planta e ao longo de seus galhos para reabastecer as folhas. O professor Chen diz que espera comercializar a tecnologia.

Novas formas de resfriar a tecnologia de knowledge middle são cada vez mais procuradas, diz Sasha Luccioni, líder de IA e clima da Hugging Face, uma empresa de aprendizado de máquina.

Isto se deve em parte à demanda por IA – incluindo IA generativa, ou grandes modelos de linguagem (LLMs), que são os sistemas que alimentam os chatbots. Em pesquisas anterioreso Dr. Luccioni mostrou que essas tecnologias consomem muita energia.

“Se você tem modelos que consomem muita energia, então o resfriamento precisa ser aumentado ainda mais”, diz ela.

Modelos de raciocínioque explicam seus resultados em várias etapas, são ainda mais exigentes, acrescenta ela.

Eles usam “centenas ou milhares de vezes mais energia” do que os chatbots padrão que apenas respondem a perguntas. Luccioni pede maior transparência por parte das empresas de IA em relação à quantidade de energia que seus diversos produtos consomem.

Para Ballon, os LLMs são apenas uma forma de IA – e ele argumenta que já “atingiram o seu limite” em termos de produtividade.