Nuova soluzione di NVIDIA per raffreddamento data center sfrutta l'acqua calda

I data center dedicati all’Intelligenza Artificiale stanno raggiungendo densità di potenza impensabili fino a pochi anni fa, con rack che assorbono decine o centinaia di kilowatt.

Questa evoluzione mette in crisi i sistemi di raffreddamento ad aria, spingendo i produttori verso soluzioni sempre più efficienti. NVIDIA indica una direzione apparentemente controintuitiva: usare un liquido di raffreddamento “caldo”, con temperature superiori a quelle di una normale vasca idromassaggio, per migliorare l’efficienza energetica e ridurre il consumo idrico.

La gestione termica è da tempo uno dei principali limiti alla crescita delle infrastrutture HPC e AI. L’aumento del TDP di processori e GPU, unito alla maggiore densità dei server, ha reso insufficiente il solo raffreddamento ad aria. Per questo si stanno diffondendo tecnologie di direct-to-chip liquid cooling, che trasferiscono il calore direttamente dai componenti più critici a un circuito chiuso di liquido refrigerante.

Perché un liquido a 45 gradi può raffreddare meglio

La proposta di NVIDIA prevede un circuito chiuso in cui una miscela composta per circa il 75% da acqua e il 25% da glicole propilenico lavora a temperature operative intorno ai 45 gradi. L’idea sembra paradossale, ma il principio fisico è solido: CPU e GPU per AI operano internamente a temperature molto più elevate, spesso tra 70 e 90 gradi.

Un liquido a 45 gradi mantiene comunque un gradiente termico sufficiente ad assorbire calore. Far uscire il liquido a temperature più alte permette, in molte zone climatiche, di dissipare il calore utilizzando semplici raffreddatori esterni ad aria e riducendo l’impiego continuo di torri evaporative, tra i principali responsabili dei consumi energetici e idrici dei data center.

L’architettura prevede un circuito completamente chiuso: il liquido circola in tubazioni dedicate fino alle piastre metalliche posizionate sopra GPU e CPU, assorbendo il calore generato dall’elettronica. Viene poi inviato a uno scambiatore di calore e reimmesso nel ciclo, con perdite trascurabili.

Rispetto ai sistemi ad aria, il liquido ha una capacità termica molto superiore e può trasportare quantità di energia maggiori con portate relativamente contenute. Questo consente di aumentare la densità dei rack senza incrementare in modo proporzionale ventilatori, condizionatori e infrastrutture HVAC. La soluzione rientra nel progetto DSX AI Factory, il riferimento architetturale con cui NVIDIA punta a supportare le future generazioni di infrastrutture AI ad alta densità.

Riduzione del consumo di acqua ed energia

Uno degli aspetti più enfatizzati è la riduzione dell’uso di acqua. Secondo NVIDIA, eliminando le torri evaporative e adottando un circuito chiuso, il fabbisogno idrico dedicato al raffreddamento del data center può ridursi fino al 100% nelle condizioni climatiche più favorevoli.

È però necessario distinguere tra acqua usata per il raffreddamento dell’infrastruttura e impronta idrica complessiva dell’AI. Restano esclusi i consumi legati alla produzione dell’energia elettrica, alla fabbricazione dei semiconduttori e alla costruzione delle infrastrutture. Diversi osservatori invitano quindi a interpretare le dichiarazioni dell’azienda come riferite esclusivamente al sistema di raffreddamento, non all’intero ciclo di vita delle piattaforme AI.