Leiderschap op het gebied van AI wordt niet bepaald door wie als eerste de grootste AI-fabriek bouwt, maar door wie het snelst rekenkracht inzet. De organisaties die vandaag de dag terrein winnen, wachten geen jaren op nieuwe, speciaal voor AI gebouwde campussen. Ze plaatsen GPU-clusters met een lagere rackdichtheid in bestaande faciliteiten en halen nieuwe AI-capaciteit uit infrastructuur die al is aangesloten op stroom-, koelings- en netwerkomgevingen.
Belangrijkste inzichten
- Snelheid wint. Modernisering van bestaande datacenters maakt een snellere implementatie van AI mogelijk.
- Vloeistofkoeling is cruciaal. Het maakt hogere rackdichtheden mogelijk binnen de bestaande infrastructuurbeperkingen.
- Niet elke faciliteit is geschikt. De modernisering van bestaande datacenters hangt af van de beschikbare infrastructuur.
- Gefaseerde upgrades verminderen het risico. Modulaire uitvoering, rack voor rack, ondersteunt de overgang naar een hybride lucht/vloeistof-systeem.
- Beoordeel implementatiemodellen voor vloeistofkoeling. Stroom-, koel- en monitoringsystemen moeten op elkaar zijn afgestemd.
Waarom ‘brownfield’-implementaties de groei van AI versnellen
Terwijl speciaal gebouwde AI-fabrieken – nieuw gebouwde, voor AI geoptimaliseerde datacenters – de krantenkoppen domineren, bieden ‘brownfield’-implementaties een snellere time-to-market, een lagere kapitaalblootstelling en de mogelijkheid om stapsgewijs op te schalen. Dit zijn allemaal cruciale voordelen in een markt waar silicium sneller verloopt dan de bouw van nieuwe datacenters.
De meeste datacenterproviders beschikken al over infrastructuur in de buurt van data, gebruikers en netwerken, waardoor het aanpassen van bestaande datacenters voor AI aantrekkelijker is dan helemaal opnieuw beginnen. Hierdoor kunnen ze sneller inspelen op de snelgroeiende vraag naar AI.
Modernisering van bestaande datacenters
Door AI-capaciteit sneller beschikbaar te maken, bieden moderniseringsprojecten een concurrentievoordeel. Deze aanpak vermindert uitdagingen die gepaard gaan met de bouw van nieuwe datacenters, zoals vertragingen bij de aansluiting op het elektriciteitsnet, beperkte beschikbaarheid van grond en het onvoldoende benutten van bestaande activa. De implementatie van AI in bestaande datacenters biedt een eenvoudiger groeipad en is niet alleen een tijdelijke oplossing, waardoor exploitanten sneller omzet kunnen genereren.
Infrastructuurbeperkingen in bestaande datacenters
Het moderniseren van datacenters vereist het overwinnen van beperkingen die kunnen worden aangepakt met vloeistofkoeling voor AI-workloads. AI leidt tot steeds hogere rackdichtheden in datacenters en concentreert warmte en stroom op rack- en chip-niveau. Bestaande faciliteiten zijn echter ontworpen voor lagere rackdichtheden en luchtkoeling, niet voor racks met hoge dichtheid voor AI. Bestaande ruimtes hebben vaste rackindelingen en maximale vloerbelastingen.
Andere beperkingen zijn onder meer een beperkte capaciteit of beschikbaarheid van koelwater, stroomdistributiesystemen die zijn gedimensioneerd voor lagere rackbelastingen, lage plafonds en beperkingen in de luchtstroom. Exploitanten willen ook de risico’s vermijden die gepaard gaan met aanpassingen terwijl het datacenter in bedrijf blijft, die de bedrijfsvoering kunnen verstoren.
Hoe vloeistofkoeling bestaande datacenters geschikt maakt voor AI
De implementatie van vloeistofkoeling bij de modernisering van AI-infrastructuur biedt echter een oplossing voor deze problemen. Vloeistofkoeling voert warmte direct bij de bron af, waardoor het herontwerpen van de luchtstroom minder noodzakelijk is. Het maakt hogere rackdichtheden mogelijk met relatief beperkteaanpassingen aan de faciliteit, in plaats van een volledige modernisering. Exploitanten kunnen AI stapsgewijs implementeren naarmate de vraag toeneemt.
Deze aanpak vereenvoudigt de integratie met bestaande mechanische systemen en maakt lokale strategieën voor warmteafvoer op rackniveau mogelijk. Hierdoor wordt het aanpassen van kleinere of ruimtelijk beperkte locaties haalbaarder.
Implementatiemodellen voor vloeistofkoeling in brownfield-locaties
Het implementeren van AI in brownfield-datacenters is vaak mogelijk, maar vereist meestal een aanvulling op of overgang van traditionele luchtkoeling naar vloeistofkoeling. Mogelijke strategieën zijn:
- Lokale schaalbaarheid en warmteafvoer – De overstap naar volledige vloeistofkoeling kan in fasen binnen een faciliteit plaatsvinden, waardoor verstoringen worden voorkomen. Lokale upgrades met ‘direct-to-chip’-vloeistofkoeling op rackniveau maken ingrijpende aanpassingen aan de centrale installatie overbodig, wat met name aantrekkelijk is voor exploitanten van colocatie- en serviceprovideromgevingen.
- Warmtewisselaars aan de achterzijde van het rack – Het ChilledDoor®-rackkoelsysteem van Motivair verbetert het thermisch beheer van GPU’s door de racktemperatuur stabiel te houden, zelfs bij piekbelasting door AI-toepassingen. Het systeem kan worden ingezet voor zowel luchtkoeling als vloeistofkoeling met luchtondersteuning en biedt een ideale koeloplossing voor AI-servers in datacenters die gebruikmaken van NVIDIA’s H100- en H200-GPU’s.
Vloeistof-naar-lucht-warmtewisselaar – Voor faciliteiten zonder toegang tot water is het inzetten van een warmteafvoereenheid (HDU) een optie. Deze voert warmte van AI-servers af en geeft deze warmte aan de lucht af. Bij deze aanpak is het niet nodig om water uit de faciliteit naar het rack te leiden. - Modulair implementatiemodel – Implementatie rack voor rack maakt gefaseerde opschaling mogelijk en zorgt ervoor dat hybride lucht- en vloeistofomgevingen tijdens overgangsperioden naast elkaar kunnen bestaan. Om technische risico’s te verminderen, kunnen exploitanten gebruikmaken van referentieontwerpen die zijn gevalideerd voor renovatieomstandigheden. Ook het gebruik van geprefabriceerde componenten, in de vorm van dataruimtes en zogenaamde “power blocks”, is het overwegen waard. Dit maakt bouw en inbedrijfstelling buiten de locatie mogelijk, wat de implementatie versnelt.
- Integratie van energievoorziening, monitoring en beheer – Een succesvolle modernisering van bestaande installaties vereist dat alle verschillende infrastructuurlagen goed op elkaar worden afgestemd: stroomdistributie (kabels, railkokers), monitoring- en beheertools zoals DCIM-monitoring voor racks met hoge dichtheid, en de aansturing van koelsystemen. Energievoorziening en koeling moeten gelijktijdig worden aangepast om hogere dichtheden veilig en voorspelbaar mogelijk te maken.
- Operationele continuïteit – Gefaseerde upgrades minimaliseren de uitvaltijd en beschermen bestaande workloads, waardoor exploitanten servicestrategieën kunnen uitvoeren die de betrouwbaarheid tijdens de overgang waarborgen.
Wanneer gedeeltelijke upgrades zinvol zijn
Niet elke bestaande faciliteit is geschikt voor retrofits met vloeistofkoeling met hoge dichtheid. De modernisering van brownfield-datacenters hangt af van de beschikbare infrastructuurcapaciteit en de economische haalbaarheid. Wanneer beperkingen op het gebied van stroomvoorziening, koeling of de faciliteit te groot zijn, kunnen gedeeltelijke upgrades – of nieuwbouw – nodig zijn. Daarom is het belangrijk om eerst vast te stellen hoeveel AI-capaciteit de bestaande infrastructuur aankan.
Strategisch besluitvormingskader
Door bestaande datacenters uit te breiden met vloeistofkoeling voor AI-workloads kunnen datacenterbeheerders en serviceproviders AI-mogelijkheden sneller implementeren dan via nieuwbouwprojecten. Dit vertaalt zich in een betere benutting en een potentieel hogere omzet per vierkante meter in bestaande datacenters, lagere kapitaalinvesteringen en een lager operationeel risico in vergelijking met ingrijpende infrastructuurwijzigingen. Hierdoor kunnen zij hun concurrentievoordeel behouden. Modernisering van bestaande datacenters biedt bovendien een grotere aanpasbaarheid voor toekomstige platforms en workloads. Het is daarmee een praktische strategie om bestaande datacenters te moderniseren, waardoor exploitanten bestaande datacenters kunnen omvormen van onderbenutte activa tot groeifactoren. Organisaties die hun brownfield-ruimtes tijdig moderniseren, zijn beter gepositioneerd om te profiteren van de groei van AI.
Dit is een ingezonden bijdrage van Schneider Electric. Via deze link vind je meer informatie over de mogelijkheden van het bedrijf.