A Microsoft está começando a submergir seus servidores em líquido para melhorar seu desempenho e eficiência energética. Um rack de servidores agora está sendo usado para cargas de produção no que parece ser um banho líquido. Este processo de imersão já existe na indústria há alguns anos, mas a Microsoft afirma ser “o primeiro provedor de nuvem a executar resfriamento por imersão de duas fases em um ambiente de produção”.
O resfriamento funciona submergindo completamente os racks de servidores em um fluido não condutor especialmente projetado. O líquido à base de fluorocarbono funciona removendo o calor à medida que atinge diretamente os componentes e o fluido atinge um ponto de ebulição inferior (122 graus Fahrenheit ou 50 graus Celsius) para condensar e cair de volta no banho como um líquido em chuva. Isso cria um sistema de resfriamento de circuito fechado, reduzindo custos, já que nenhuma energia é necessária para mover o líquido ao redor do tanque e nenhum resfriador é necessário para o condensador.
“É essencialmente uma banheira”, explica Christian Belady, vice-presidente do grupo de desenvolvimento avançado de data center da Microsoft, em uma entrevista ao The Verge . “A prateleira ficará dentro da banheira, e o que você verá está fervendo exatamente como você veria fervendo em sua panela. A fervura em sua panela está a 100 graus Celsius e, neste caso, está a 50 graus Celsius. ”
Este tipo de resfriamento por líquido tem sido usado por criptomoedas nos últimos anos para extrair bitcoins e outras criptomoedas. Esse método inspirou a Microsoft a testar seu uso nos últimos anos, usando-o para testar picos de demanda em nuvem e cargas de trabalho intensas para aplicativos como aprendizado de máquina.
A maioria dos data centers é resfriada a ar agora, usando o ar externo e resfriando-o reduzindo-o a temperaturas abaixo de 35 graus Celsius usando evaporação. Isso é conhecido como resfriamento de pântano, mas usa muita água no processo. Esta nova técnica de banho líquido foi projetada para reduzir o uso de água. “Isso potencialmente eliminará a necessidade de consumo de água em data centers, então isso é realmente importante para nós”, diz Belady. “Na verdade, trata-se de dirigir cada vez menos impacto para onde quer que pousemos.”
Esse conjunto de servidores também permite que a Microsoft empacote o hardware de maneira mais compacta, o que deve reduzir a quantidade de espaço necessária a longo prazo em comparação com o resfriamento a ar tradicional. A Microsoft está testando isso inicialmente com uma pequena carga de trabalho de produção interna, com planos de usá-lo de forma mais ampla no futuro. “Está em um pequeno data center e estamos avaliando o valor de um rack”, diz Belady. “Temos uma abordagem totalmente em fases e nossa próxima fase será em breve com vários racks.”
A Microsoft vai estudar principalmente as implicações de confiabilidade desse novo resfriamento e quais tipos de cargas de trabalho de pico ele poderia até mesmo ajudar para nuvem e demanda de IA. “Esperamos uma confiabilidade muito melhor. Nosso trabalho com o programa Project Natick alguns anos atrás realmente demonstrou a importância de eliminar a umidade e o oxigênio do ambiente ”, explica Belady.
O Projeto Natick viu a Microsoft afundar um data center inteiro no fundo do mar da Escócia , mergulhando 864 servidores e 27,6 petabytes de armazenamento na água. O experimento foi um sucesso e a Microsoft teve apenas um oitavo da taxa de falha de um data center terrestre. “O que esperamos com a imersão é uma tendência semelhante, porque o fluido desloca o oxigênio e a umidade, e ambos criam corrosão ... e são essas coisas que criam falha em nossos sistemas”, diz Belady.
Parte desse trabalho também está relacionada à promessa ambiental da Microsoft de combater a escassez de água . A empresa se comprometeu a repor ainda mais água do que usa para suas operações globais até 2030. Isso inclui a Microsoft usando um sistema de coleta de água da chuva local em seus escritórios e coletando condensação de condicionadores de ar para estações de água. No entanto, a Microsoft retirou quase 8 milhões de metros cúbicos de água de sistemas municipais e outras fontes locais em 2019, em comparação com pouco mais de 7 milhões em 2018.
O esforço da Microsoft para lidar com o uso de água será extremamente desafiador, dada sua tendência de maior uso de água, mas projetos como a imersão em duas fases certamente ajudarão se for implementado de forma mais ampla. “Nosso objetivo é chegar a zero uso de água”, diz Belady. “Essa é a nossa métrica, então é para isso que estamos trabalhando.”