La crescita dei workload AI porta il data center verso una nuova fase di progettazione. Il primo effetto visibile riguarda il raffreddamento con il passaggio al liquid cooling, al direct-to-chip e a una gestione termica vicina al punto in cui il calore viene prodotto. La stessa densità che impone di ripensare il raffreddamento apre però un secondo fronte, quello dell’alimentazione elettrica. Se il rack concentra più capacità di calcolo e più potenza, il problema riguarda anche il modo di portare energia a quel rack in maniera efficiente, sicura e fisicamente sostenibile. È in questo contesto che il mercato si appresta a un’evoluzione tecnologica spostandosi dalla tradizionale corrente alternata (AC) a 400 V a un’alimentazione in corrente continua (DC) a 800 V.
Il collegamento con il liquid cooling è diretto. Il raffreddamento liquido risponde alla crescita della densità termica, l’800 V DC alla crescita della densità elettrica. Due trasformazioni distinte che derivano dalla stessa pressione infrastrutturale, concentrare più capacità computazionale nello stesso spazio.
Secondo Tuan Hoang, head of Cooling Technology and Product Development di Schneider Electric, la transizione dall’air cooling al liquid cooling si colloca indicativamente intorno agli 50 kW per rack. Si tratta di un ordine di grandezza utile più che di una soglia rigida, per capire quando la fisica del raffreddamento cambia: a quel livello diventa sempre più difficile spostare abbastanza aria per rimuovere il calore, mentre il liquido lo intercetta vicino alla sorgente e lo trasferisce con maggiore efficienza verso la dissipazione.
Il passaggio all’800 V DC riguarda invece una soglia successiva. Quando si arriverà a potenze nell’ordine dei 400 o 500 kW per singolo rack, portare energia attraverso architetture tradizionali in bassa tensione AC diventerà molto complesso con cavi, ingombri, conversioni, distribuzione e spazio disponibile che diventeranno variabili critiche.
Cosa cambia e cosa resta
L’800 V DC non modifica il principio del raffreddamento. Il calore prodotto resta legato alla potenza assorbita e dissipata dai sistemi IT e le tecnologie di liquid cooling continuano a svolgere la stessa funzione: catturare il calore dai chip, trasferirlo al fluido, portarlo alla CDU e da lì alla dissipazione termica. Cambia il contesto elettrico in cui i sistemi operano. Se la distribuzione a 800 V DC arriva vicino al rack o direttamente al server, anche alcuni componenti dell’infrastruttura di supporto potrebbero essere ripensati: una CDU installata in prossimità del rack potrebbe essere alimentata coerentemente con la potenza disponibile in quell’area.
L’800 V DC non diventerà automaticamente la soluzione unica per ogni data center. Una delle indicazioni più rilevanti è proprio l’assenza di un modello valido per tutti: le architetture a corrente continua assumono forme diverse in funzione della taglia del sito, della densità prevista, dei power block, della fattibilità tecnica, della distanza tra distribuzione e rack, del livello di conversione richiesto e della strategia di crescita.
In alcuni casi la corrente continua potrà essere introdotta vicino al rack, in altri a livello di sala, di facility o di sito. In altri ancora convivranno architetture AC e DC.
Questa gradualità è essenziale, perché i data center esistenti non possono essere riprogettati da zero a ogni variazione di densità. L’evoluzione verso architetture a 800 V DC dovrà tenere conto della base installata, dei vincoli di spazio, delle protezioni elettriche, delle procedure operative, della manutenzione e della compatibilità con le infrastrutture già presenti. Come per il liquid cooling, anche per l’alimentazione ad alta tensione in DC la differenza tra greenfield e brownfield sarà decisiva.
In un nuovo data center l’800 V DC può essere valutato fin dalla progettazione, insieme al layout dei rack, alla distribuzione del liquido, alla posizione delle CDU, ai sistemi di dissipazione e ai percorsi elettrici, mentre in un’infrastruttura esistente la sua introduzione richiede una valutazione più selettiva, per individuare il collo di bottiglia, le densità da supportare e i componenti integrabili senza aggiungere complessità.
Il valore di un’infrastruttura integrata da progettare insieme
L’approccio di Schneider Electric è nell’integrazione di power, cooling, software e servizi e, nei data center per l’AI, il valore si sposta dal singolo componente alla capacità di costruire un’architettura coerente in cui i diversi componenti vanno pensati come parti della stessa infrastruttura operativa.
Per questo motivo Schneider Electric propone reference design, in collaborazione con NVDIA che supportano una implementazione più rapida. L’ampio portafoglio di soluzioni end to end integrate copre dal grid al chip e dal chip al chiller – dai gruppi di alimentazione al cooling, dalle piattaforme software ai piani di servizio più evoluti – accompagna le aziende in una transizione che riguarda il modo di costruire e far evolvere il data center, più che un singolo apparato, in modo efficiente scalabile e sostenibile nel tempo.
Anche la sostenibilità rientra in questo disegno, perché portare più potenza al rack richiede di ridurre conversioni, ottimizzare la distribuzione, lavorare con liquid cooling a set point più elevati e sfruttare più ore di free cooling. Per gli operatori che progettano infrastrutture destinate a cluster AI sempre più potenti la distribuzione elettrica ad alta tensione DC diventa, pertanto, una variabile da considerare già nella roadmap, perché affrontare il problema a valle rende la modernizzazione certamente più complessa e costosa.
