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Des systèmes à refroidissement liquide direct pour réduire d'un tiers la consommation électrique sans affecter la maintenabilité
Avec les lames DLC bullx B700 (Direct Liquid Cooling : refroidissement liquide direct), les data centers disposent de nœuds de calcul révolutionnaires. Fournissant un niveau de puissance incomparable pour les applications les plus exigeantes, ils réduisent considérablement la facture d’électricité du data center pour permettre aux organisations d’innover toujours plus vite et d’aborder en tête le virage du futur.

La croissance exponentielle de la puissance des supercalculateurs s’est accompagnée ces dernières années d’une forte croissance de leur consommation électrique. Or la part de l’électricité dans le coût de fonctionnement d’un data center pèse en moyenne 28% en Europe, et les fortes hausses du prix du kW/h anticipées pour les années à venir accentueront encore le poids de l’électricité dans le coût de fonctionnement.

Une optimisation constante du PUE*

Pour garder des budgets de fonctionnement raisonnables, Bull s’est attaché depuis longtemps à fournir les moyens d’optimiser le PUE* des data centers. Idéalement, l'énergie serait consommée uniquement par les serveurs, conduisant à un PUE de 1,0. En pratique, un data center a d'autres équipements électriques, notamment un système de climatisation, si bien que les plus performants ont un PUE autour de 1,8.
Une première optimisation du PUE est possible en rapprochant la production de froid des équipements à refroidir. C’est ce que propose Bull depuis plusieurs années avec sa porte arrière froide. Cette technique permet d’abaisser le PUE jusqu’à 1,4, sans aucune modification des équipements informatiques.

* Le PUE (Power Usage Effectiveness, indicateur d’efficacité énergétique) est le ratio entre l'énergie consommée par l'ensemble du data center et l’énergie réellement consommée par les serveurs.

Une consommation réduite d’un tiers avec le refroidissement liquide direct

Pour réduire encore le PUE, il faut repenser les serveurs, afin que la chaleur générée par les principaux composants soit évacuée par un liquide, au plus près de la source de chaleur. C’est le concept de refroidissement liquide direct (DLC) mis en œuvre dans la gamme bullx B700 : le refroidissement s’effectue à l’intérieur de la lame, par contact direct entre les composants chauds (processeur, mémoire…) et une plaque froide dans laquelle circule un liquide.
Sachant qu’un processeur fonctionne normalement à plus de 50°, la mémoire et les disques SSD à plus de 40°, de l’eau à température ambiante suffit à assurer le refroidissement. Ainsi il n’est plus nécessaire de produire de l’eau froide, ce qui assure un gain considérable sur la consommation électrique, permettant d’atteindre un PUE de 1,1 dans des conditions optimales d’utilisation. Pouvant évacuer beaucoup plus de calories qu’un système lame classique, le système lame DLC B700 est idéalement adapté pour recevoir les prochaines générations d’accélérateurs et de processeurs du marché.

Une facilité de maintenance préservée

L’armoire bullx DLC contient tous les équipements nécessaires aux circuits d’eau. Il suffit de la connecter au circuit d’eau à température ambiante du site. A l’intérieur de l’armoire, un circuit d’eau fermé, livré prêt à l’emploi, évacue la chaleur des lames de calcul grâce à un échangeur de chaleur situé en bas de l’armoire.

Chaque châssis constitue un circuit d’eau clos, qui peut être retiré pour maintenance sans arrêter toute l’armoire. De même, chaque lame est connectée au circuit d’eau du châssis par des connecteurs anti-goutte, et peut être retirée aussi facilement que n’importe quelle lame classique, sans arrêter l’exploitation des lames voisines. Pour éviter tout contact entre l’eau et le circuit électrique 230V, les circuits hydrauliques sont situés en bas de l’armoire, alors que l’alimentation électrique est en haut.

Par ailleurs, contrairement à bien des solutions de refroidissement liquide du marché, la gamme bullx B700 fait appel à des composants totalement standards : processeurs Intel® Xeon®, barrettes de mémoire et disques standard, ce qui contribue également à faciliter la maintenance.

Et pour le confort de tous, le système lame DLC bullx B700 est ultra-silencieux.

Une gamme évolutive pour le long terme

Dotée d’une architecture innovante, la gamme des lames DLC est conçue pour intégrer les prochaines générations de GPU NVIDIA® Tesla™, ou de processeurs MIC d’Intel® dès leur disponibilité.

Armoire bullx DLC B700

L'armoire bullx DLC B700 peut supporter jusqu'à 80kW. Elle contient : Jusqu'à cinq châssis bullx DLC de 15,5 kW (max) si le châssis d'alimentation (CPC) est installé dans un boîter sur le dessus de l'armoire 42U (quatre châssis si le CPC est installé à l'intérieur de l'armoire) Un châssis d'alimentation (Cooperative Power Chassis - CPC) qui peut contenir jusqu'à 27 alimentations de 3KW chacunes réparties dans sept tiroirs d'alimentation Un châssis hydraulique (HYC) dans la configuration standard. Un deuxième HYC peut être installé pour assurer une redondance. Etant donné qu'il est impossible de dissiper 80kW avec une solution de refroidissement à air, le système lame bullx DLC propose une solution de refroidissement liquide direct. Cette solution repose sur un échange de chaleur au niveau de la carte, entre les composants chauds et une "plaque froide". Un liquide de refroidissement circule à l'intérieur de la plaque froide et est pompé vers l'échangeur de chaleur de l'armoire (HYC), qui évacue la chaleur vers le circuit d'eau du client. L'armoire assure la distribution du liquide de refroidissement vers les cinq châssis et redirige ensuite ce liquide vers l'échangeur de chaleur du châssis hydraulique.

Châssis bullx DLC B700

Ce tiroir 7U peut recevoir jusqu'à 9 lames doubles échangeables à chaud, c'est-à-dire 18 noeuds de calcul bi-socket. hosts up to 9 hot-swap double blades, i.e. 18 dual-socket compute nodes. Il inclut : A l'avant : 1 bloc de ventilation pour le refroidissement du CMM et de l'ESM/TSM 1 panneau d'affichage avec boutons poussoirs de mise sous tension et de reset A l'arrière : 2 blocs de distribution électrique (PDM). Chaque PDM fournit 54V au fond de panier par de multiples connecteurs Jusqu'à 2 commutateurs Infiniband (ISM) intégrant la technologie ConnectX-3 (commutateur Infiniband FDR de nouvelle génération) 1 module de management de châssis (CMM) 1 commutateur Ethernet 1Gb/s ou 10Gb/s fournissant l'accès au backbone client pour les 9 lames (option) 6 blocs de ventilation pour le refroidissement des disques installés dans les noeuds de calcul Tous les modules sont interconnectés par l'intermédiaire du fond de panier.

Lame de calcul bullx DLC B710

La lame de calcul bullx B710 est une lame échangeable à chaud basée sur la plateforme Romley-EP d' Intel. Elle est construite sur une plaque froide qui refroidit tous les composants par contact direct, à l'exception des mémoires qui sont encastrées dans des répartiteurs de chaleur qui évacuent la chaleur vers la plaque froide. Cette double lame comprend : 2 x 2 processeurs Intel® Xeon® processors de la famille E5 (SandyBridge EP), avec jusqu'à 8 coeurs 2 x chipset Intel® série C600 (Patsburg PCH) 2 x 8 emplacements mémoire DIMM DDR3, c'est-à-dire jusqu'à 2 x 256Go de mémoire Reg EC DDR3 (avec dès DIMM de 32Go DIMMs dès que disponibles) Jusqu'à 2 x 2 disques SATA (2,5") ou 2 x 2 disques SSD (2,5") – hauteur max. 9,5mm 2 x 1 contrôleur double port Ethernet 1Gb pour les liaisons vers le CMM et l'ESM ou le TSM