Центри обробки даних колись вимірювали свої досягнення в мегаватах; сьогодні вони пишаються кіловатами на стійку. Оскільки навантаження AI зростають і щільність стійок перевищує позначку 100 кВт, команди об'єктів стикаються з новим балансуванням: підтримувати потік даних через бездоганні оптоволоконні канали, швидко видаляючи спекотне тепло. Ставки відчутні — невдалий дизайн означає перегрів GPU і зростаючі рахунки за електроенергію — тож кожен шлях, труба і патч-панель повинні виконувати свою роль з першого дня.
Межа 100 кВт
Сучасні GPU-полиці тепер споживають понад 100 кВт на стійку — електричне навантаження, що колись було зарезервоване для невеликих підстанцій.¹ Оператори, які орієнтуються на такі щільності, повинні підняти як кабельну мережу, так і мережу охолодження до інфраструктури першого рівня. Нехтуючи будь-якою з цих систем, преміум білий простір мутує в громіздкий обігрівач замість продуктивного зали даних.
Структуроване кабелювання: основа надійності
Структуроване кабелювання організовує мідні та оптоволоконні шляхи в дисциплінованій ієрархії і забезпечує три критичні переваги:
•Безперешкодний повітряний потік. Згруповані магістралі захищають підпольні та верхні пленуми, щоб блоки CRAH підтримували стабільну подачу холодного повітря.
•Скорочений середній час ремонту. Чітко позначені порти та попередньо оброблені касети дозволяють технікам ізолювати та відновити несправні з'єднання протягом хвилин.
•Цілісність сигналу. Високощільні касети забезпечують правильний радіус згину, захищаючи оптику 400 GbE від втрат через мікрозгини.²
Зали з повітряним охолодженням, що працюють на рівні — або вище — 100 кВт, мають успіх лише тоді, коли кабелювання ніколи не блокує критичний повітряний потік.
Трубопроводи рідинного охолодження: прямий тепловідвід
Повітряне охолодження втрачає ефективність приблизно вище 50 кВт на стійку. Рідинне охолодження — через контури холодних пластин або занурювальні баки — видаляє тепло від чіпа і направляє його до зовнішніх теплообмінників.
•Вища теплова ємність. Вода видаляє тепло в 3500 × більш ефективно за об'ємом, ніж повітря при тому самому підвищенні температури.³
•Покращена енергоефективність. Зниження температури подачі охолоджувача дозволяє операторам підвищувати налаштування чилера і знижувати PUE на 10–20 відсотків у виробничих розгортаннях.⁴
•Координація шляхів. Рідинні шланги потребують виділеного лоткового простору, тож команди проектування відокремлюють їх від оптичних магістралей на етапі планування.
Порівняльні характеристики продуктивності
•Тепловідвід: Структуроване кабелювання сприяє безперешкодному повітряному потоку, тоді як трубопроводи рідинного охолодження витягують тепло безпосередньо на рівні компонентів.
•Обслуговування: Кабельні бригади швидко замінюють касети та перевіряють з'єднання; спеціалісти з охолодження використовують сухі швидкороз'ємні з'єднання та проводять перевірки на витікання.
•Потреба в просторі: Оптоволоконні пучки залишаються компактними; охолоджувальні шланги потребують більшого діаметра та ширшого радіуса згину.
•Вплив відмов: Одиночний розрив оптоволокна ізолює одне з'єднання; витікання охолоджувача може спричинити ширший простій.
•Вимоги до навичок: Кабельна робота покладається на низьковольтних мережевих техніків, тоді як рідинні системи потребують механіків та експертів з обробки рідин.
Більшість гіпермасштабних об'єктів поєднують обидві системи: структуроване кабелювання транспортує дані, а рідинні трубопроводи видаляють тепло.
Методологія швидкого розгортання Introl
Польові команди Introl встановили понад 100 000 GPU і проклали більше 40 000 миль оптоволокна в глобальних AI-кластерах.⁵ Штат з 550 інженерів мобілізується протягом 72 годин, встановлює 1024 вузли H100 та 35 000 оптоволоконних патчів за 14 днів і доставляє повністю інструментовані системи локалізації за графіком.⁶
Основні практики включають:
-
Виділені шляхи. Верхні лотки над гарячими проходами несуть рідинні шланги; заземлені кошики під підлогою несуть оптоволоконні магістралі.
-
Високощільне оптоволокно. Двадцятичотириниткові MPO магістралі мінімізують ширину пучка, створюючи простір для охолоджувальних колекторів.
-
Короткі колектори. Колектори на рівні стійки зменшують довжину шлангів і створюють ізольовані зони сухого розриву.
-
Міждисциплінарне навчання. Мережеві техніки сертифікують процедури обробки рідин, тоді як механічний персонал опановує допуски управління оптоволокном.
Сталість та майбутні розробки
Гібридні кабелепроводи тепер об'єднують екрановані оптоволоконні канали з подвійними рідинними контурами, спрощуючи встановлення та зберігаючи лотковий простір.⁷ Інженери Національної лабораторії відновлюваної енергії захоплюють відходи тепла на рівні стійок і подають його в районні опалювальні мережі, перетворюючи надлишкову теплову енергію на громадське тепло.⁸ Майбутня настанова ASHRAE підвищує допустимі температури входу стійки, прокладаючи шлях для тіснішої інтеграції схем повітряного та рідинного охолодження.⁹
Наші інженери ретельно тестують кожну нову ідею в нашій пілотній лабораторії, залишаючи лише ті, що витримують випробування, і впроваджують ці переможні рішення в реальні проекти — чи то нове будівництво, чи модернізація старої зали. Віддача очевидна: компактніші макети стійок, нижчі рахунки за електроенергію та досягнення сталості, якими можуть пишатися як практичні команди, так і керівництво.
Висновки
Структуроване кабелювання забезпечує цілісність даних та операційну гнучкість, тоді як трубопроводи рідинного охолодження забезпечують теплову стабільність при високих щільностях. Об'єкти, які координують обидві системи під час проектування, реалізують передбачувану продуктивність, оптимізоване енергоспоживання та прискорені терміни розгортання. Ретельне планування шляхів, дисципліноване встановлення та міжфункціональна експертиза перетворюють стійки 100 кВт з амбітної концепції в надійну реальність.
Посилання (Chicago Author-Date)
-
Uptime Institute. Global Data Center Survey 2024: Keynote Report 146M. New York: Uptime Institute, 2024.
-
Cisco Systems. Fiber-Optic Cabling Best Practices for 400 G Data Centers. San José, CA: Cisco White Paper, 2023.
-
American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. Thermal Guidelines for Data Processing Environments, 6th ed. Atlanta: ASHRAE, 2022.
-
Lawrence Berkeley National Laboratory. Measured PUE Savings in Liquid-Cooled AI Facilities. Berkeley, CA: LBNL, 2024.
-
Introl. "Accelerate the Future of AI with Introl Managed GPU Deployments." Accessed June 26, 2025. https://introl.com/.
-
Introl. "Frankfurt Case Study." Accessed June 26, 2025. https://introl.com/case-studies/frankfurt.
-
Open Compute Project. Advanced Cooling Solutions: 2025 Specification Draft. San José, CA: OCP Foundation, 2025.
-
Huang, Wei. "Rack-Level Heat Recovery in Liquid-Cooled AI Clusters." Journal of Sustainable Computing 12, no. 3 (2024): 45–58.
-
ASHRAE. Proposed Addendum C to Thermal Guidelines, public-review draft, January 2025.
