Quel super-refroidissement pour les supercalculateurs ?

Quel super-refroidissement pour les supercalculateurs ?

Les entreprises sont de plus en plus nombreuses à se tourner vers le HPC. Mais avec des infrastructures toujours plus denses, la question du refroidissement doit trouver de nouvelles réponses à la fois performantes, économiques et plus respectueuses de l’environnement.

Les décideurs informatiques auraient-ils peur de se mouiller ? Il faut bien l’admettre, l’eau n’a pas la cote dans les datacenters. Pour refroidir leurs machines, les responsables de l’infrastructure vont plus spontanément diffuser un flux d’air frais à travers les baies que faire circuler un courant d’eau froide au sein des armoires. La simple perspective de voir un liquide s’approcher des composants leur fait craindre le pire. Pourtant, la hausse de performances des processeurs offerte par cette technologie pourrait leur faire changer leur fusil d’épaule.

Des neurones artificiels en ébullition

Le refroidissement par air fonctionne. Il est exploité depuis des années sous diverses formes sur des installations de très grande envergure. Mais la donne est en train de changer. Les CPU qui jusqu’à récemment culminaient à 150 watts de TDP (Thermal Design Power, ou la dissipation de chaleur dont doit pouvoir bénéficier un composant) dépassent désormais allègrement les 200 watts. Pourquoi une telle évolution ? Les workloads de nouvelle génération comme l’intelligence artificielle ont besoin de cette puissance. Un processeur, comme l’Intel Xeon Phi 7295 par exemple, affiche un TDP de 320 watts. Mais ses 72 cœurs feront des merveilles pour exécuter des algorithmes de machine learning. Les supercalculateurs, qui associent des milliers de puces pour obtenir de considérables niveaux de performances, sont évidemment les premiers concernés par cette problématique.

Le Texas Advanced Computing Center (TACC), de l’Université du Texas à Austin, travaille actuellement avec Dell EMC sur le déploiement de son nouveau superordinateur, baptisé Frontera. Ce dernier, qui devrait entrer directement dans le top 5 des infrastructures informatiques les plus puissantes de la planète, embarquera plus de 16 000 processeurs Intel Xeon de 205 watts chacun. La question du refroidissement est donc évidemment critique pour le bon fonctionnement d’un tel cluster. Le choix s’est rapidement porté sur une solution à eau, et plus particulièrement sur le DCLC, ou Direct Contact Liquid Cooling. Oui, vous avez bien compris. Liquide en contact direct. Ne cédez pas tout de suite à la panique, on vous explique tout.

Des coûts énergétiques réduits de moitié

La technologie DCLC est l’œuvre de la société CoolIT Systems. En partenariat avec Dell EMC, elle a été intégrée aux serveurs PowerEdge C6420, dédiés aux environnement HPC. L’idée est de remplacer les dissipateurs thermiques par des plaques métalliques apposées directement sur les processeurs et refroidies par un circuit d’eau (évidemment totalement hermétique). L’eau capture la chaleur émise par les processeurs, avant de poursuivre sa route vers un échangeur thermique qui va dissiper cette chaleur, puis de revenir vers le processeur, et ainsi de suite. La dépendance aux systèmes coûteux de ventilation, climatisation et traitement d’air est ainsi considérablement réduite et la technologie ne nécessite par ailleurs pas d’utiliser de l’eau glacée, mais simplement à température ambiante.

CoolIT Systems, Direct Contact Liquid Cooling

Premier avantage, le refroidissement DCLC va permettre de déployer 23 % d’équipements supplémentaires avec la même puissance et donc de créer des infrastructures de calcul plus denses. L’autre bénéfice majeur qui en découle est financier. Les coûts énergétiques liés au refroidissement peuvent en effet être diminué de 56 %. Certaines entreprises vont même plus loin en utilisant l’eau chaude extraite du circuit pour chauffer leurs bâtiments. Une bonne manière d’exploiter la puissance des infrastructures informatiques modernes tout en allégeant sa facture énergétique et en diminuant son empreinte écologique.

Jérôme Osinéri

About the Author: Jérôme Osinéri

Jérôme Osinéri, 46 ans, a commencé sa carrière chez IBM en Tunisie en tant que responsable marketing, en charge des études de marché. De retour en France il a rejoint Brother en 1997 comme Chef de Produit imprimantes et multifonctions, en charge du marketing mix. Il continue son parcours dans l’informatique en intégrant l’équipe marketing Dell en 1999, avec la responsabilité de la ligne de produit portables pour la France, et comme focus principal l’accompagnement de la force de vente grands comptes. En 2005 il bascule dans les solutions pour l’entreprise, avec la fonction de Business Manager Stockage pour Dell sur la région EMEA. Dans un premier temps en charge de la ligne de produit PowerVault, il gère en 2008 le lancement des solutions EqualLogic nouvellement acquises par Dell. En 2009, son scope s’étend à toutes les lignes de produits stockage, avec comme priorités les lancements produit et la relation avec les partenaires technologiques. En septembre 2010 il rejoint le segment « Public et Grandes Entreprises » de Dell avec la responsabilité des programmes marketing stockage pour la région EMEA. A ce titre, il développe notamment du contenu pour former et assister les forces de vente dans leurs conversations avec les clients sur les problématiques de gestion des données, il est également en charge des évènements stockage et des activités de promotion et communication des offres vers la clientèle, pour tous les pays de la zone EMEA. Depuis septembre 2017 il est de retour dans l’équipe Dell EMC France en charge du marketing de toutes les solutions d’infrastructure, serveurs, stockage, solutions convergées et hyper convergées, solutions de protection des données, réseaux. Jérôme Osinéri est père de deux enfants et titulaire du diplôme de l’école de commerce Kedge Business School à Marseille, ainsi que d’un Master Spécialisé en Marketing et Communication acquis à ESCP Europe Business School.