Pendinginan Cair Menjadi Arus Utama: 2025 Menandai Titik Balik untuk Infrastruktur AI

10 Des 2025 Ditulis Oleh Blake Crosley

2025 adalah tahun ketika pendinginan cair bergeser dari teknologi mutakhir menjadi standar dasar. Tidak lagi terbatas pada deployment khusus atau desain eksperimental, pendinginan cair telah menjadi enabler kritis untuk infrastruktur AI.¹ Pasar pendinginan imersi pusat data mencapai $4,87 miliar pada 2025 dan diperkirakan mencapai $11,10 miliar pada 2030, dengan CAGR 17,91%.² Pergeseran ini mencerminkan perubahan fundamental dalam kepadatan daya GPU yang membuat pendinginan udara tidak memadai untuk beban kerja AI.

Pada pertengahan 2025, transisi pendinginan cair menjadi operasional, strategis, terkapitalisasi penuh, dan tertanam dalam roadmap infrastruktur pemain-pemain paling ambisius di industri.³ Hyperscaler seperti Google, Meta, AWS, dan Microsoft meluncurkan lingkungan berpendingin cair di fasilitas terbaru mereka karena peningkatan kepadatan daya dari beban kerja AI dan HPC.⁴

Pendorong kepadatan daya

Konsumsi daya GPU telah meningkat melampaui kemampuan pendinginan udara untuk deployment AI padat.

Kepadatan rack saat ini

Kepadatan daya rack pusat data rata-rata meningkat 38% dari 2022 hingga 2024, dengan kepadatan daya kini mencapai 80 kW hingga 120 kW di kluster AI.⁵ Desain rack NVIDIA Blackwell mendorong kepadatan puncak hingga 132 kW, dengan server Blackwell Ultra dan Rubin masa depan membutuhkan 250 hingga 900 kW per rack.⁶

Pendinginan udara tidak dapat membuang panas secara efisien pada kepadatan daya ini. Fisika perpindahan panas konvektif membatasi efektivitas pendinginan udara terlepas dari kecepatan kipas atau kapasitas unit penanganan udara. Pendinginan cair menyediakan koefisien perpindahan panas yang secara fundamental lebih superior, memungkinkan operasi kepadatan tinggi.

Persyaratan termal GPU

GPU modern memerlukan kontrol suhu yang presisi untuk kinerja dan keandalan optimal. Thermal throttling mengurangi kinerja ketika suhu melebihi spesifikasi. Pendinginan yang konsisten mempertahankan kinerja berkelanjutan di bawah beban kerja berat.

Pendinginan cair memberikan suhu yang lebih konsisten dibandingkan pendinginan udara. Pendinginan cair langsung ke chip membuang panas di sumbernya daripada mengandalkan sirkulasi udara melalui geometri server yang kompleks. Konsistensi ini mendukung kinerja yang dapat diprediksi untuk beban kerja AI yang menuntut.

Lanskap teknologi

Berbagai teknologi pendinginan cair mengatasi persyaratan dan konteks deployment yang berbeda.

Pendinginan langsung ke chip

Pendinginan cair langsung ke chip mensirkulasikan cairan pendingin melalui cold plate yang terpasang langsung ke GPU dan komponen penghasil panas lainnya. Pendekatan ini menyediakan pendinginan tertarget untuk komponen berdaya tertinggi sambil mempertahankan pendinginan udara untuk elemen berdaya lebih rendah.

Supermicro merilis solusi skala rack NVIDIA Blackwell dengan unit distribusi cairan pendingin 250 kW, menggandakan kapasitas sebelumnya.⁷ Peningkatan kapasitas CDU mencerminkan eskalasi persyaratan daya GPU. Solusi langsung ke chip berskala seiring generasi GPU.

Pendinginan imersi

Imersi fase tunggal merendam server dalam cairan dielektrik yang menyerap panas melalui kontak langsung. Pendekatan ini menghilangkan kipas dan manajemen aliran udara sambil menyediakan pendinginan seragam. SmartPod dari Submer mencapai 140 kW per rack dengan PUE antara 1,03 dan 1,1, dibandingkan dengan rata-rata global 1,6 hingga 1,9 untuk fasilitas berpendingin udara tradisional.⁸

Imersi dua fase mendidihkan cairan dielektrik pada permukaan panas, dengan uap yang mengembun untuk kembali ke kolam cairan. Perubahan fase memberikan perpindahan panas yang superior. Microsoft menguji imersi dua fase untuk kluster pelatihan AI, melaporkan peningkatan efisiensi energi 30% dan keandalan hardware yang meningkat.⁹

Penukar panas pintu belakang

Penukar panas pintu belakang menangkap panas buang pada exhaust rack, menyediakan opsi transisi untuk fasilitas dengan infrastruktur berpendingin udara. Pendekatan ini mengurangi beban pendinginan fasilitas tanpa memerlukan modifikasi tingkat server. Teknologi ini menjembatani pendinginan udara ke pendinginan cair selama transisi fasilitas.

Momentum deployment

Deployment besar 2025 mendemonstrasikan kedatangan arus utama pendinginan cair.

Kemitraan vendor

Pada Februari 2025, Asperitas bermitra dengan Cisco sebagai bagian dari Cisco Engineering Alliance, menggabungkan teknologi pendinginan imersi dengan Unified Compute System Cisco.¹⁰ Kemitraan ini memvalidasi pendinginan imersi untuk deployment enterprise di luar hyperscale.

Pada Februari 2025, Submer merambah ke desain, konstruksi, dan layanan pusat data untuk memungkinkan pengembangan infrastruktur AI.¹¹ Ekspansi dari vendor pendinginan ke penyedia infrastruktur mencerminkan peran sentral pendinginan cair dalam pusat data AI.

Pada Maret 2025, LiquidStack meresmikan kantor pusatnya di Carrollton, Texas, melipattigakan kapasitas produksi.¹² Ekspansi kapasitas merespons permintaan yang melebihi kemampuan produksi sebelumnya.

Adopsi regional

Amerika Utara menjadi anchor adopsi melalui rollout skala produksi oleh penyedia cloud hyperscale. Pasar pusat data yang mapan di Virginia, Texas, dan Oregon melihat pendinginan cair menjadi standar untuk fasilitas baru yang mampu AI.

Asia-Pasifik menunjukkan pertumbuhan paling curam karena Jepang, Tiongkok, dan Korea Selatan mempelopori kluster AI berpendingin cair. Wilayah ini diperkirakan mencatat CAGR tertinggi sebesar 23,2% dari 2025 hingga 2030.¹³ Inisiatif AI pemerintah mendorong deployment cepat infrastruktur berpendingin cair.

Implikasi perencanaan

Organisasi yang merencanakan infrastruktur AI harus mengevaluasi persyaratan pendinginan cair untuk deployment saat ini dan masa depan.

Desain fasilitas baru

Fasilitas baru yang mampu AI harus menggabungkan infrastruktur pendinginan cair dari fase desain. Retrofit secara substansial lebih mahal dan mengganggu daripada inklusi desain awal. Desain fasilitas harus mengakomodasi opsi langsung ke chip dan imersi.

Penempatan unit distribusi pendinginan, rute perpipaan, dan beban lantai untuk rack berisi cairan memerlukan keputusan desain awal. Sistem mekanis fasilitas harus mendukung penolakan panas pendinginan cair di samping atau menggantikan chiller tradisional.

Adaptasi fasilitas yang ada

Fasilitas yang ada menghadapi keputusan yang lebih sulit tentang adopsi pendinginan cair. Biaya retrofit dan gangguan operasional harus ditimbang terhadap kelanjutan pendinginan udara dengan keterbatasan kepadatan. Beberapa fasilitas mungkin tidak secara ekonomis mendukung retrofit pendinginan cair.

Pendekatan hybrid yang mendeploy pendinginan cair untuk infrastruktur AI baru sambil mempertahankan pendinginan udara untuk beban kerja legacy menyediakan jalur transisi. Pendekatan hybrid membatasi cakupan retrofit sambil memungkinkan dukungan beban kerja AI.

Kapabilitas operasional

Pendinginan cair memperkenalkan persyaratan operasional di luar manajemen pusat data tradisional. Pemantauan kualitas cairan pendingin, deteksi kebocoran, dan prosedur pemeliharaan khusus memerlukan pelatihan dan tooling. Tim operasi membutuhkan keahlian pendinginan cair.

Jaringan 550 field engineer Introl mendukung organisasi yang mengimplementasikan infrastruktur pendinginan cair untuk deployment AI.¹⁴ Perusahaan ini menduduki peringkat #14 di Inc. 5000 2025 dengan pertumbuhan tiga tahun 9.594%.¹⁵

Deployment profesional di 257 lokasi global memastikan best practice pendinginan cair terlepas dari geografi.¹⁶ Keahlian implementasi mengurangi risiko selama transisi teknologi.

Kerangka keputusan: teknologi pendinginan berdasarkan beban kerja

Langkah-langkah yang dapat ditindaklanjuti: 1. Audit kepadatan saat ini: Ukur konsumsi daya rack aktual vs potensial 2. Proyeksikan roadmap GPU: Rencanakan kepadatan 2-3x saat ini dalam 3 tahun 3. Evaluasi kendala fasilitas: Nilai kelayakan retrofit vs konstruksi baru 4. Bangun keahlian operasional: Latih tim tentang operasi pendinginan cair sebelum deployment

Perbandingan teknologi

Poin-poin utama

Untuk perencana fasilitas: - Pasar pendinginan cair: $4,87M (2025) → $11,1M (2030) dengan CAGR 17,91% - Pendinginan udara secara fisik tidak memadai di atas 50 kW/rack - Fasilitas AI baru harus menggabungkan pendinginan cair dari fase desain

Untuk tim infrastruktur: - Langsung ke chip: berskala dengan generasi GPU, menargetkan komponen terpanas - Imersi: PUE 1,03-1,1 vs 1,6-1,9 untuk pendinginan udara (penghematan energi 30%+) - Asia-Pasifik tumbuh tercepat (CAGR 23,2%) didorong oleh inisiatif AI pemerintah

Untuk pengadaan: - Supermicro: CDU 250 kW untuk solusi skala rack Blackwell - Submer SmartPod: 140 kW/rack pada PUE 1,03-1,1 - LiquidStack: kapasitas produksi dilipattigakan untuk memenuhi permintaan

Pandangan ke depan

Pendinginan cair telah bertransisi dari teknologi emerging menjadi baseline infrastruktur untuk deployment AI. Organisasi yang merencanakan infrastruktur AI tanpa kemampuan pendinginan cair berisiko menghadapi keterbatasan deployment seiring daya GPU yang terus meningkat.

Kasus ekonomi dan operasional untuk pendinginan cair menguat dengan setiap generasi GPU. Adopsi awal memberikan pengalaman operasional dan menghindari transisi terburu-buru ketika pendinginan udara mencapai batas keras. 2025 menandai tahun ketika pendinginan cair menjadi tak terhindarkan daripada opsional untuk infrastruktur AI yang serius.

Referensi

Urgensi: Tinggi — Transisi teknologi dengan implikasi perencanaan segera Jumlah Kata: ~1.800