Quando nei primi anni 2000 si parlava di alta densità nei data center, il tema appariva destinato a restare limitato a un ristretto numero di applicazioni. “All’epoca – racconta Roberto Felisi, Senior Director Thermal Product Management EMEA di Vertiv – si parlava molto di densità di raffreddamento, ma nei fatti in molti casi bastava il contenimento dei corridoi freddi e caldi per gestire il problema. L’alta densità restava confinata a esigenze molto specifiche”.
Due decenni dopo, la prospettiva è cambiata radicalmente. L’esplosione dell’AI, la diffusione delle GPU e l’incremento di carichi elaborativi sempre più intensivi hanno riportato la questione al centro della scena.
“Il trend più rilevante oggi – conferma Felisi – è proprio l’aumento della densità: sempre più server ad alte prestazioni concentrati in singoli rack. Questo ha un doppio impatto: interno al data center, per la densità di raffreddamento richiesta, ed esterno, per la dissipazione del calore e per l’eventuale recupero”.
La diretta conseguenza è l’adozione crescente di soluzioni per il raffreddamento a liquido “direct to chip” in grado di affrontare densità di calore che vanno ben oltre le capacità del raffreddamento ad aria.
“Non si tratta di sostituire la tecnologia di raffreddamento ad aria con quella a liquido – chiarisce Felisi -, ma di farle coesistere. Anche in futuro, il raffreddamento ad aria continuerà ad avere un ruolo importante, specialmente per componenti come storage e switching”.
Questa continua attenzione nell’espandere il portfolio di thermal management ha portato alla definizione di cinque famiglie di prodotto, in grado di rispondere alle esigenze dei clienti. Si parte dai sistemi ad acqua refrigerata, passando per le soluzioni a espansione diretta, le piattaforme per alta densità e liquid cooling, fino alle soluzioni per l’edge computing e ai sistemi termici custom basati su tecnologie ad acqua refrigerata ed evaporative.
Thermal chain e Powertrain: l’integrazione che cambia le regole
La crescente densità di potenza, impone anche una revisione dell’architettura complessiva dei sistemi. Raffreddamento e alimentazione non possono più essere pensati come domini separati. “Negli ultimi anni — spiega Felisi — abbiamo assistito a una forte integrazione tra thermal e power management. Questo legame, che prima non era così stretto, oggi è imprescindibile, in quanto c’è stata una ridefinizione dell’approccio ingegneristico al data center, in cui non si vendono più singoli componenti, ma intere catene funzionali: la thermal chain, che va dal chip al sistema di dissipazione esterno e il powertrain, che supporta continuità e sicurezza operativa in tutte le fasi”.
Vertiv progetta e realizza le proprie soluzioni seguendo una logica end-to-end. Un elemento distintivo della proposta Vertiv è la competenza diffusa lungo tutta la filiera: dalla progettazione e produzione, fino all’installazione, al collaudo e alla manutenzione delle unità.
Il valore aggiunto di Vertiv non si limita alla sola tecnologia, ma si estende alla capacità di testare le macchine in laboratorio, riproducendo fedelmente le condizioni operative del data center del cliente. Questo consente di verificarne il funzionamento in scenari reali prima dell’installazione on-site, offrendo affidabilità e rapidità nelle fasi di startup e commissioning. Il tutto supportato da una rete di service capillare, pensata per favorire la continuità operativa e fornire assistenza lungo l’intero ciclo di vita dell’impianto.
Raffreddare restando sostenibili
Il tema della sostenibilità ambientale entra prepotentemente nella progettazione termica. Raffreddare i server non basta più: bisogna, infatti, farlo in modo efficiente, con un impatto minimo su consumi ed emissioni.“Stiamo lavorando da tempo sulla sostituzione dei refrigeranti, per arrivare a fluidi a basso GWP (Global Warming Potential) – puntualizza Felisi -. Ma un’altra sfida importante è il recupero del calore, per riutilizzarlo anziché disperderlo”.
Qui si apre uno scenario promettente, ma complesso. Le tecnologie ci sono, spiega il manager, ma serve anche un’infrastruttura adatta, in grado di assorbire e impiegare in modo continuativo il calore prodotto. Nei Paesi del Nord Europa, dove è presente il ‘district heating’ o teleriscaldamento, la situazione si dimostra più facile mentre, in altri contesti, il limite non è tecnico, ma legato all’effettiva domanda di calore da parte del territorio.
Oggi, la maggior parte delle soluzioni di liquid cooling presenti sul mercato si basa sull’utilizzo di un fluido monofase, come ad esempio l’acqua (spesso miscelata con glicole) che non cambia lo stato fisico durante lo scambio termico.
Tuttavia, Vertiv sta già sviluppando tecnologie più avanzate, che sfruttano il cambiamento di stato del fluido bifase per aumentare significativamente la capacità di assorbire e dissipare calore. “Questa tecnologia sarà fondamentale – osserva Felisi – per supportare i carichi previsti da GPU di prossima generazione: basti pensare che Nvidia ha annunciato rack da 600 kW entro il 2027”.
Modularità, software e nuovi modelli di gestione
Oltre agli aspetti di prodotto cresce l’importanza della gestione intelligente dei data center che consentano il monitoraggio del funzionamento in tempo reale, la massimizzazione dell’efficienza energetica e la manutenzione predittiva, ottimizzando le prestazioni e riducendo i costi operativi. I data center di nuova generazione si muovono inoltre verso modelli, capaci di adattarsi alla crescita progressiva del carico IT. “La tendenza – conferma Felisi – è verso i data center modulari che consentono di massimizzare la scalabilità in base alle esigenze di crescita del carico termico”.