Entre Lille et Roubaix, la petite ville de Croix abrite une usine discrète, mais cruciale pour OVHcloud, l’un des géants français du cloud. C’est là que sont fabriqués, assemblés, désassemblés et testés les serveurs qui animent ou ont animé les centres de données du groupe à travers le monde, à l’exception de ceux d’Amérique du Nord.
Pourtant, si vous passez devant les bâtiments de cette usine OVHcloud, vous pourriez facilement penser que c’est un simple hangar de céréales. Seul un panneau OVHcloud, indique que vous êtes en face d’un fleuron du refroidissement par eau, depuis maintenant 20 ans. Cette technologie, qui peut sembler contre-intuitive puisque l’eau et l’électricité ne font pas vraiment bon ménage, est pourtant devenue le fer de lance d’OVHcloud, un argument technologique et écologique majeur.
Pourquoi l’eau ? On l’a souvent évoqué ici, et c’est tout simplement parce que comme dans votre PC, l’eau est un meilleur transporteur de calorie que l’air. On parle de fluide caloporteur. L’eau servant littéralement à transporter la chaleur.
Mais, même si cela semble aujourd’hui normal d’utiliser le watercooling, il faut savoir que OVHcloud a commencé plutôt timidement avec cette technologie. En effet, il y a 20 ans, la plupart des clients d’OVHcloud voyaient surtout le fait d’utiliser de l’eau dans un data center comme une prise de risque inutile.
C’est donc dans un relatif secret que le watercooling d’OVHcloud est né. Et il faut bien reconnaitre que cela avait des airs de bricolage… Ils n’ont pas utilisé le radiateur de la Clio du patron, mais c’était tout comme… Et à force de tâtonnements, la petite expérimentation est vite devenue un avantage stratégique bien gardé, et protégé par une pléthore de brevets. Ce procédé fait depuis l’objet d’optimisation et d’améliorations techniques constantes, car la plupart des composants de ces systèmes de watercooling sont développés en conçut en interne par une petite équipe de recherche. Le risque de fuite bien qu’existant a été réduit en testant rigoureusement les installations. (mise en pression et monitoring)
Les composants du watercooling sont tous conçus en interne et produits sur mesure par des petits sous-traitants. Les surfaces de contact et d’échange sont toutes en cuivre.
Dans un data center OVHcloud, le circuit d’eau suit un processus bien défini. L’eau froide est pompée depuis une sous-station de pompage vers le rack, où elle atteint l’échangeur de chaleur de porte arrière (RDHX pour Rear Door Heat exchanger). Chaque rack dispose de trois RDHX, chacun équipé de ventilateurs pour assurer le refroidissement par air.
L’eau passe ensuite par les Cooling Distribution Units (CDU) situées à l’intérieur du rack, composées de pompes et d’échangeurs de chaleur à plaques (PHEX). Les CDU distribuent le liquide aux blocs d’eau pour refroidir l’équipement informatique. La chaleur produite par les équipements est ensuite renvoyée vers les refroidisseurs à sec situés à l’extérieur du centre de données (généralement sur le toit).
Dans le système de refroidissement, les aéroréfrigérants jouent un rôle crucial en utilisant l’air extérieur pour refroidir le liquide en circulation sans recourir à la réfrigération. Selon les conditions climatiques, le système de refroidissement par évaporation (EC) le plus efficace est utilisé pour refroidir l’air extérieur avant qu’il n’atteigne les ailettes du refroidisseur sec. Ce processus de refroidissement par eau et air permet de maintenir une température idéale pour l’équipement informatique dans le data center OVHcloud.
Car la finalité de ce système est bien de conserver le matériel à des températures optimales de fonctionnement en utilisant le moins de ressource possible, que ce soit en eau, mais aussi en énergie. C’est ainsi qu’en faisant le choix, il y a 20 ans d’utiliser et de développer le watercooling, OVHcloud, à pris une longueur d’avance sur l’efficacité de ces datacenters.
De l’eau tiède pour gagner en efficacité ?
Pour évaluer l’efficacité, le géant du cloud fait exactement comme nous le faisons dans nos reviews. Ils utilisent le delta T. Cependant contrairement à nous, ils utilisent le degré Kelvin, l’unité de température thermodynamique du système international. Ce delta T correspond donc tout bêtement à la différence entre de température de l’eau entre l’entrée et la sortie d’un rack. Plus cette valeur est élevée et plus le système est efficace. Autrement dit, plus le delta T est élevé et plus on peut réduire le débit des pompes ou des unités de réfrigération et donc la consommation d’énergie ou d’eau…
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Et en 20 ans de watercooling OVHcloud à bien progressé en terme d’efficacité. En effet, depuis 2019, les centres de données les plus récents utilisent une nouvelle infrastructure de refroidissement par eau qui leur permet de fonctionner à une température plus élevée. Cela signifie que l’eau peut être maintenue à une température plus élevée pour refroidir les serveurs, ce qui permet d’utiliser moins de refroidisseurs, des pompes plus petites et une tuyauterie réduite. Les avantages de ce nouveau système incluent une empreinte carbone globale plus faible, une meilleure utilisation de l’énergie électrique et une réduction des coûts de fonctionnement.
Dans un centre de données traditionnel, le Delta T était de 5K, ce qui signifiait que la température de l’eau devait être maintenue à 25°C pour refroidir les serveurs. Avec la nouvelle infrastructure, la température de l’eau d’entrée peut être augmentée à 27°C, ce qui permet d’obtenir un environnement de Delta T=20K. Cela signifie que la température de l’air d’entrée reste à 30°C et la température de l’eau d’entrée à 45°C pour le waterblock. La température de sortie d’eau du datacenter est fixée à 47°C.
Cette nouvelle conception permet également dans certaines conditions à OVHcloud d’envisager un fonctionnement avec un profil de température encore plus élevé, toujours dans un réglage Delta T=20K. On peut alors se placer dans une norme 32-52°C.
L’augmentation des températures pour réduire la consommation globale des Data Center est une démarche ou OVHcloud fait office de précurseur. À titre de comparaison, la société mère de Facebook, Meta, vient seulement de commencer une expérience pour élever la température de ces infrastructures à environ 32 degrés (source).
Et pour la suite ?
OVHcloud ne se repose cependant pas sur ces lauriers et pense déjà à la suite. Et pour l’équipe de recherche, travaille déjà sur l’Hybrid Immersion Liquid Cooling. Nous avions déjà évoqué cette technique, il y a quelque temps. Pour faire simple, il s’agit de combiner le watercooling des composants avec un refroidissement par immersion dans un liquide diélectrique. L’aventure du refroidissement dans les datacenters est donc loin d’être terminée chez OVHcloud…
Pour les curieux je vous invite à aller voir le blog d’OVHcloud.
