Impacto de la refrigeración líquida directa en las métricas PUE

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Durante mucho tiempo se ha medido la eficiencia energética de los centros de datos basándose en la escala de eficacia del uso de energía (PUE) para las instalaciones, pero esta métrica podría volverse inadecuada en el futuro. La irrupción de las nuevas tecnologías de refrigeración líquida directa establece nuevas condiciones que dificultarán la evaluación comparativa, y la industria está valorando cómo se debería medir la eficiencia de las instalaciones y de los equipos de TI en el futuro.

Una de las características que ha convertido a métrica de eficacia en el uso de energía (PUE) en el baremo que se emplea para medir la eficiencia energética de los centros de datos es su simplicidad y la posibilidad de aplicarla universalmente. Se basa en dividir la energía total consumida en las instalaciones entre la utilizada por los equipos de TI, lo que ha permitido establecer un baremo para comparar las características de casi todos los centros de datos.

Pero en los últimos tiempos han cobrado importancia otros parámetros relacionados con el uso de recursos en los centros de datos que se tienen en cuenta para considerar el grado de eficiencia energética, como el consumo de agua o la propia eficiencia de los equipos de TI. Los centros de datos están tratando de reducir al máximo el uso de electricidad y agua para volverse más sostenibles, lo que está afectando a su PUE, más aún con las nuevas normas establecidas por la ASHRAE.

A esto se suma la evolución de las tecnologías de refrigeración líquida directa (DLC) cuyas capacidades resultan cada vez más atractivas para los operadores de centros de datos. Estos sistemas han cambiado el perfil de consumo de energía de los equipos y los expertos del Uptime Institute creen que tendrán un impacto significativo en la eficiencia energética de los equipos informáticos, haciendo que la medida de PUE resulte inadecuada si se implementan a gran escala en las instalaciones.

La tecnología DLC existe desde hace mucho tiempo, pero solo se ha utilizado de forma minoritaria en los centros de datos. Ahora, con los nuevos avances que se han producido en esta tecnología se puede aplicar a una escala mucho mayor, y de hecho ya se está haciendo en centros de datos importantes de algunos operadores, como ciertos proveedores de la nube.

Una encuesta reciente realizada por el Uptime Institute revela que solo uno de cada cuatro operadores cree que la refrigeración por aire seguirá dominando el espacio de los centros de datos de más de 1 megavatio en la próxima década. En el futuro las diferentes tecnologías de refrigeración líquida directa, tanto de inmersión total o parcial como directa a chip se expandirán, cambiando el modelo de consumo energético de las instalaciones y de la TI, reduciendo la medida de PUE casi hasta el límite de la escala.

Actualmente, la mayoría de implementaciones DLC consiguen un PUE de 1,02 a 1,03, mejor que los sistemas de enfriamiento de aire más eficientes. Pero los expertos afirman que la métrica PUE no logra representar la mayor parte de las ganancias de energía de los sistemas de refrigeración líquida directa. Esta escala no cuenta con las variables necesarias para medir adecuadamente la reducción de consumo de TI, algo que cada vez interesa más a los operadores de centros de datos.

Las diferencias entre los sistemas convencionales de enfriamiento por aire y los DLC son muy importantes a nivel de infraestructura, ya que estos no requieren la mayor parte de los ventiladores que se usan en los sistemas convencionales para mover el aire a través de los equipos, solo los de las fuentes de alimentación y algunos componentes electrónicos de baja potencia.

Otros componentes que influyen en la eficiencia energética son los semiconductores presentes en los equipos informáticos, desde procesadores a memoria y almacenamiento de estado sólido, que consumen excesivamente a ciertas temperaturas. Con el enfriamiento líquido es más fácil controlar el calor de estos chips, lo que redunda en una mayor eficiencia general de la TI, algo que tampoco está reflejado en la escala PUE. Está demostrado que la refrigeración líquida puede bajar la temperatura de los procesadores a unos 48 grados centígrados, mientras que la refrigeración por aire los mantiene a unos 72 grados.

Aunque los expertos del Uptime Institute consideran que por ahora es difícil comparar la eficiencia energética entre plataformas de TI, con o sin refrigeración líquida, ya que cada procesador y sistema de enfriamiento tiene un desempeño diferente y se puede reducir su temperatura hasta un punto en base a las cargas de trabajo que realiza. Esta complejidad dificulta la creación de una métrica capaz de evaluar la eficiencia de los sistemas de TI y desarrollar casos comerciales de DLC a partir de la eficiencia.

En cualquier caso, si finalmente se lleva a cabo una adopción generalizada del enfriamiento DLC, los expertos consideran que PUE podría dejar de tener vigencia en la industria de centros de datos. Esto ocasionaría una pérdida de la perspectiva histórica de la eficiencia en las instalaciones, aunque probablemente se seguirá utilizando PUE, y otras métricas complementarias que midan la eficiencia de los equipos de TI, cuyo objetivo será cuantificar costes de las cargas de trabajo y medir las mejoras de eficiencia entre las diferentes generaciones de equipos para centros de datos.

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