Comment Kao Data a utilisé la technologie numérique jumelle pour construire le premier centre de données colo en gros refroidi gratuitement au Royaume-Uni

Kao Data affirme avoir construit la première installation de colocation en gros du Royaume-Uni à s’appuyer sur un refroidissement à l’air libre à 100 %, dans le cadre d’une campagne pour donner à ses clients l’accès à des environnements informatiques de haute performance (HPC) qui ne reposent pas sur des techniques de réfrigération mécanique pour les garder au frais.

L’opérateur basé à Harlow est spécialisé dans la fourniture de capacités de colocation aux entreprises hyperscales et aux organisations liées aux sciences de la vie et est en pleine construction pluriannuelle de son campus de datacentre.

Cela comprend la création de son centre de données KDL1, où elle a choisi de déployer un système de refroidissement par évaporation indirecte (CEI) à air libre – la première fois qu’une telle technologie aurait été mise en service dans une installation de colocation de gros au Royaume-Uni.

Le système signifie que l’air chaud généré par les serveurs de l’installation est libéré dans l’atmosphère, plutôt que l’air extérieur étant pompé pour garder l’équipement au frais.

« L’industrie des centres de données s’est souvent défendue par des méthodes éprouvées d’utilisation de technologies spécifiques », a déclaré Paul Finch, directeur de l’exploitation de Kao Data, à Computer Weekly. « Kao Data a été conçu pour défier et diriger le marché, en tenant compte des besoins d’épreuves futures et d’une performance informatique plus élevée, parallèlement aux exigences de durabilité. »

Depuis la création de Kao Data en 2014, l’entreprise a fait un effort concerté pour différencier ses configurations de centres de données de celles offertes par l’ensemble de la communauté de colocation au Royaume-Uni en défendant les principes de conception du site qui sont généralement favorisés par les géants du cloud hyperscale et de l’Internet lors de la construction de leurs propres installations.

À cette fin, son campus de centre de données – considéré comme l’un des plus grands du Royaume-Uni – a été le premier au pays à être certifié OCP-Ready. Cela signifie qu’il a été conçu selon les normes établies par le projet Open Compute soutenu par Facebook, qui visent à encourager les opérateurs à adopter le matériel open source pour améliorer l’efficacité et l’évolutivité de leurs centres de données.

La société a également confirmé le 25 mai 2021 que ses centres de données avaient acquis la certification de Nvidia qui déclare avoir la capacité de prendre en charge et d’héberger des charges de travail qui reposent sur les dernières technologies de l’unité de traitement graphique (GPU) du fabricant de puces, y compris l’intelligence artificielle et les charges de travail informatiques haute performance.

Être en mesure de faire face à de telles charges de travail est une autre raison pour laquelle Kao est en faveur d’une approche de refroidissement libre dans ses centres de données, parce que les systèmes de refroidissement mécanique prendraient de la place qui pourrait être mieux utilisé pour les exigences de calcul de ses clients », a déclaré Finch.

« Les avantages de cette approche sont nombreux et ont commencé pendant la phase de construction, avec une utilisation beaucoup plus grande de l’espace et beaucoup moins de systèmes mécaniques nécessaires, dit-il. « Cela nous a permis de réduire la complexité et de prévoir des systèmes à forte intensité de GPU parallèlement à la colocation traditionnelle. »

En outre, les processus de refroidissement mécanique ont tendance à être plus énergivores, de sorte qu’il ya certains avantages de durabilité et de coûts que Kao Data récoltera grâce à ce projet, aussi.

« La topologie du refroidissement libre offre également un certain nombre d’avantages en matière de durabilité aux clients, en réduisant à la fois le dioxyde de carbone et les émissions nocives de gaz fluoré, tout en nous permettant de mettre en œuvre la surveillance des contaminants gazeux dans l’espace technique », a déclaré Finch.

« Cela donne l’assurance que les garanties de serveur client et de stockage ne sont jamais mises en danger, tout en assurant des niveaux plus élevés de fiabilité. »

Kao Data a travaillé avec son partenaire de conception et de construction de longue date JCA Engineering sur le projet, qui, à son tour, a fait appel à l’aide du fabricant de logiciels de conception et de simulation de centres de données Future Facilities pour s’assurer que le plan théorique de l’opérateur pour construire une installation refroidie gratuitement fonctionnerait dans la pratique.

Future Facilities l’a fait en créant un jumeau numérique du site de centre de données proposé à l’aide de son logiciel, afin qu’il puisse identifier tous les problèmes de performance potentiels et théoriques qui pourraient émerger une fois que la CEI a été déployée dans le monde réel.

Dans le cadre de ces travaux, Future Facilities s’est également inspiré des capacités de simulation de la dynamique des fluides computationnelles (CFD) de sa suite logicielle 6SigmaDCX, qui a fourni à Kao Data des informations et des prédictions sur la performance de son système IEC dans des conditions environnementales internes et externes différentes.

« 6SigmaDCX est un ensemble de CFD qui est combiné à la modélisation des systèmes trouvés dans les centres de données et les systèmes qui fonctionnent avec les centres de données, de sorte que nous émulons également les systèmes de contrôle pour l’infrastructure des systèmes de refroidissement », a déclaré Alex Dorn, directeur de l’ingénierie chez Future Facilities.

« Nous 1999, y compris les caractéristiques physiques, systèmes et serveurs de refroidissement, et nous essayons d’inclure les profils de performance thermique de l’équipement [in these models]aussi. Cela signifie que l’environnement est dynamique que nous simulant – il ne s’agit donc pas seulement d’un espace 3D statique avec un flux d’air simulé se déplaçant.

« Nous avons tous ces différents systèmes qui réagissent dynamiquement à leur environnement, puis c’est relié par la simulation CFD. »

En ce qui concerne ce projet, Future Facilities a d’abord été engagé par JCA Engineering pour effectuer une analyse de conception du centre de données externe à l’aide de l’ensemble 6SigmaDCX, ce qui, selon Dorn, est tout à fait une tâche « nouvelle » à poser.

« La modélisation au sein de l’industrie a généralement une orientation interne, il était donc intéressant d’être invité à examiner la conception externe de l’installation », a-t-il dit.

« Ils [JCA Engineering] est venu à nous et a dit que nous avons cette conception, et nous aimerions nous assurer qu’il fonctionne. Nous avons donc dû définir une liste restreinte de scénarios météorologiques qui, à notre notre impression, étaient représentatifs et couvraient également tout risque qui pourrait être ressenti, puis nous avons créé ce que nous appelons une base de référence.

« Essentiellement, c’est la première version du modèle [digital twin] où nous pensons que ce qui est prévu est approprié à des fins, et vous l’utilisez comme point de référence à l’avenir.

De là, les travaux de l’entreprise sur la construction de Kao Data ont progressé de sorte que son logiciel a ensuite été utilisé pour modéliser l’intérieur de l’installation, ce qui peut être un processus compliqué », a déclaré Dorn.

« Le logiciel lui-même est très précis et exigeant parce qu’il est continuellement amélioré par la recherche et le développement, mais le modèle produit dépend des entrées et de l’exactitude et de la pertinence des intrants que wel, dit-il. « La clé ici est de sélectionner les bonnes entrées et de trouver les données nécessaires pour représenter les systèmes impliqués dans la conception et le fonctionnement. »

Au moment du projet, la modélisation externe des centres de données utilisant la technologie numérique jumeau était relativement inconnue, et est une capacité future installations n’a commencé à construire dans sa suite logicielle en 2017.

« Il repousse les limites, mais il était très important d’effectuer cette étude de viabilité dans son ensemble [for the Kao Data build] parce que comment pouvez-vous être sûr que votre conception va fonctionner et que le centre de données va fonctionner OK?

Et bien que ce projet soit une première au Royaume-Uni, Dorn est convaincu qu’avec Kao Data démontrant la viabilité du refroidissement à l’air libre dans ce pays, d’autres opérateurs peuvent opter pour des systèmes similaires dans leurs nouvelles installations de construction.

« C’est une initiative audacieuse et il est clair qu’elle est réalisable », a-t-il ajouté. « Il s’agit d’une industrie très réticente au risque, ce qui montre qu’il existe maintenant la science nécessaire pour aider à gérer les nouvelles conceptions et à gérer le risque de nouvelles conceptions et d’approches novatrices. »