La refrigeración líquida ofrece importantes ventajas sobre la refrigeración por aire tradicional, especialmente para entornos informáticos de alta densidad. Al disipar eficientemente el calor de los procesadores, la refrigeración líquida puede reducir el consumo de energía, disminuir las temperaturas de funcionamiento y mejorar el rendimiento general del sistema. El sistema SmartPlate de JetCool es un excelente punto de entrada para la refrigeración líquida autónoma de circuito cerrado, especialmente para entornos donde un circuito de líquido completo no es una opción.
Agregar bucles cerrados a los servidores de computación y GPU no es algo nuevo; Hemos visto bucles cerrados en muchas plataformas de servidores densos, como Dell, HPE y Lenovo. La tecnología es excelente porque elimina la necesidad de modificaciones complejas de la infraestructura, lo que reduce los costos iniciales y los requisitos de mantenimiento continuo. Los beneficios de los sistemas de circuito cerrado no son tan sólidos como los de un circuito completo con CDU y agua de la instalación, pero aún ofrecen muchos beneficios de eficiencia energética.
JetCool es un nombre que hemos visto aparecer en ferias comerciales como SuperCompute y, más recientemente, en Dell Tech World en mayo pasado. Están ganando atención como una solución para cargas de trabajo de alto rendimiento impulsadas tanto por CPU como por GPU. JetCool es compatible con una amplia gama de CPU y GPU Intel y AMD, como NVIDIA H100, en factores de forma de tarjeta complementaria y con zócalo. JetCool también ha liberado a sus ingenieros en plataformas emergentes como el Superchip GB200 y arquitecturas de CPU de próxima generación.
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El sistema JetCool SmartPlate ya está disponible en todo el mundo a través de Dell y sus socios de canal, que ofrecen servicio global integral, soporte y cobertura de garantía. Agregar JetCool a un servidor supone aproximadamente una mejora del 10% además del precio de configuración base del servidor.
Para comprender mejor cómo funciona el sistema, JetCool nos envió su sistema Dell PowerEdge R760 con un circuito cerrado para su revisión.
¿Cuál es la diferencia JetCool?
La tecnología patentada de enfriamiento por microconvección de JetCool apunta a puntos calientes con chorros de fluido, proporcionando una transferencia de calor y una eficiencia de enfriamiento superiores en comparación con los métodos tradicionales. Esta refrigeración líquida específica también aumenta la eficiencia, donde Jetcool reclama hasta un 50 % menos de energía en refrigeración y una reducción general de energía de casi un 18 %. Esta solución es visualmente similar a otras configuraciones de refrigeración líquida de circuito cerrado, pero JetCool SmartPlates marca la diferencia.
Diagrama del sistema SmartPlate de Jetcool
Los chorros de fluido en el sistema SmartPlate fuerzan al refrigerante sobre los puntos calientes del troquel para mover el calor de manera más efectiva que un flujo pasivo. La eficacia de esta solución de refrigeración permite que el sistema Jetcool funcione con refrigerante a mayor temperatura sin dejar de funcionar bien. A su vez, esta eficiencia de enfriamiento influye en la eficiencia energética en el enfriamiento y, gracias a los menores requisitos de flujo de aire, reduce no solo la temperatura de la CPU sino también de todo el centro de datos. Reducir la temperatura del centro de datos puede reducir los costos operativos continuos de toda la instalación.
La mayoría de los proveedores de centros de datos construyen sus instalaciones de acuerdo con las pautas de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), siguiendo los estándares A1-A4. Estos estándares establecen un rango de temperatura recomendado de 64.4 °F a 80.6 °F para centros de datos refrigerados por aire. Con componentes de mayor rendimiento y tareas informáticas de mayor demanda, los servidores de alta densidad más nuevos liberan mayores cantidades de calor. Esto trae dificultades a los centros de datos, ya que los nuevos estándares H1 de ASHRAE establecen que los entornos deben enfriarse en un rango de 64.4°F a 71.6°F. Esto brinda la opción de actualizar las capacidades de enfriamiento de toda la instalación (lo que aumenta la demanda de energía y los costos operativos) o instalar un sistema de enfriamiento líquido para toda la instalación. Cualquiera de estas opciones conlleva costos iniciales monumentales. Aquí es donde el sistema JetCool tiene como objetivo ayudar a mover el enfriamiento dentro del chasis del servidor y reducir la necesidad de reducir la temperatura de enfriamiento del aire y mantener las necesidades dentro de las pautas típicas de ASHRAE A1-A4 mientras minimiza el impacto en los costos operativos.
Otra área que los sistemas SmartPlate de JetCool ayudan a mejorar es la contaminación acústica. Con la solución SmartPlate, los sistemas pueden funcionar 13 dBA de manera más silenciosa debido a la velocidad reducida del ventilador del chasis. Esta operación más silenciosa reduce la contaminación acústica de las instalaciones y puede ayudar a reducir la vibración de los equipos. JetCool dice que esta reducción de 13 dBA reduce el ruido de las instalaciones hasta 4 veces. Su estudio de un R760 encontró que el ruido comenzaba en 77.8 dBA con un sistema enfriado por aire, y el sistema SmartPlate de JetCool registraba 64.4 dBA.
Otro valor importante para JetCool es su facilidad de implementación, ya que su solución no requiere nada especial. La implementación de la solución JetCool tiene costos de implementación y mantenimiento significativamente menores que un sistema DLC en el centro de datos: no son necesarios costos adicionales de hardware externo, plomería, mantenimiento o instalación. El sistema autónomo de JetCool puede suponer un beneficio considerable para obtener una mayor eficiencia con el mismo espacio, ahorrando tiempo antes de pasar a una refrigeración líquida completa con componentes de mayor rendimiento.
Desglose del hardware JetCool
JetCool admite plataformas con CPU Intel Xeon de cuarta y quinta generación y EPYC de cuarta generación. La clasificación de TDP para estos sistemas es de hasta 4 W en un chasis de 5U o hasta 4 W en un chasis de 850U. El sistema JetCool admite un rango de temperatura del aire entrante de 1 °F a 1,200 °F. Como se señaló, JetCool admitirá más chips y GPU, y el trabajo en NVIDIA GB2 ya está en proceso.
Esta plataforma específica proporcionada por JetCool está construida sobre una plataforma Dell Poweredge R760; Las especificaciones son las siguientes.
| Especificaciones del sistema de prueba JetCool | |
|---|---|
| CPUs | 2x Intel Xeon Platinum 8470Q (52C 104T cada uno) |
| Salud Cerebral | 768 GB (12x64 g) 5600 mhz DDR5 |
A continuación se muestra una foto de la plataforma R760 que nos envió Jetcool. Sus componentes están claramente a la vista y las imágenes documentadas y el rendimiento de JetCool son consistentes con lo que vimos en nuestro laboratorio.
A continuación se muestra una fotografía proporcionada por JetCool que muestra el diseño de los componentes en su solución SmartPlate; Aquellos que no estén familiarizados con la refrigeración líquida verán algunas piezas adicionales, como el radiador, las bombas y el depósito.
La foto a continuación muestra la bomba, el controlador de la bomba y las placas frías. Las placas JetCool Cold son bastante delgadas para lo bien que enfrían en comparación con otras soluciones.
Como se indicó anteriormente, esta pieza de forma extraña en el corazón del sistema es el depósito de refrigerante. Este depósito no es grande, pero hace bien su trabajo. Todo el circuito contiene alrededor de 10 onzas de líquido y no necesita mantenimiento ni recarga durante la vida útil garantizada del servidor.
También es importante tener en cuenta en el diseño que incluso con el radiador cerca de los ventiladores, hay mucho flujo de aire a través del chasis hacia la parte posterior del sistema. Es difícil de ver en la imagen de arriba, pero también hay un espacio para que el flujo de aire llegue a la DRAM debajo del radiador.
Dell PowerEdge R760 con rendimiento JetCool
Por lo general, probamos un sistema como este con disipadores de calor enfriados por aire, luego cambiamos el kit de líquido para obtener nuestros números de rendimiento o comparamos el circuito de líquido con las mismas CPU en un servidor enfriado por aire. Ninguna de esas opciones fue una buena opción esta vez, por lo que le pedimos a jetCool que nos ayudara con algunas de sus propias pruebas.
JetCool proporcionó datos sobre su plataforma R760 en pruebas internas. Estos números comparan la velocidad del ventilador, la temperatura ambiente, la temperatura máxima de la CPU y el consumo general de energía del servidor. Muestran que incluso por debajo de la capacidad máxima del sistema JetCool Smartplate, alcanza el máximo rendimiento de una solución enfriada por aire con algunos gastos generales de sobra.
Rendimiento enfriado por aire
| Velocidad del ventilador %PWM | Temperatura ambiente (C) medida por TC | Temperatura máxima global de CPU (C) (CPU 1) | Temperatura máxima global de CPU (C) (CPU 2) | Potencia del servidor (vatios) |
|---|---|---|---|---|
| 100% | 24.8 | 62 | 62 | 1340.97 |
| 90% | 24.9 | 64 | 62 | 1279.8 |
| 80% | 24.3 | 65 | 64 | 1218.07 |
| 70% | 24.0 | 66 | 66 | 1171.23 |
| 60% | 23.9 | 67 | 68 | 1133.23 |
| 50% | 23.03 | 70 | 71 | 1094.87 |
Rendimiento del JetCool SPS
| Velocidad del ventilador %PWM | Temperatura ambiente (C) medida por TC | Temperatura máxima global de CPU (C) (CPU 1) | Temperatura máxima global de CPU (C) (CPU 2) | Potencia del servidor (vatios) |
|---|---|---|---|---|
| 100% | 24.6 | 57 | 56 | 1393.47 |
| 90% | 24.15 | 58 | 57 | 1327.95 |
| 80% | 23.9 | 59 | 58 | 1265.47 |
| 70% | 23.8 | 60 | 59 | 1217.43 |
| 60% | 23.7 | 62 | 62 | 1179.33 |
| 50% | 23.5 | 65 | 65 | 1149.70 |
Al considerar la diferencia de potencia entre los ventiladores y el sistema JetCool Smartplate, las CPU de este sistema estaban a 62 °C, el sistema enfriado por aire estaba a la velocidad máxima del ventilador y el JetCool SPS estaba solo al 60 %. Las diferencias en la eficiencia de enfriamiento proporcionadas por el SPS de JetCool dieron como resultado una reducción de 214 W en el consumo de energía para el mismo rendimiento. Esta reducción de energía, multiplicada por sólo cinco servidores, representa aproximadamente 1 KW de energía ahorrada.
| Aire versus JetCool | Velocidad del ventilador %PWM | Temperatura ambiente (C) medida por TC | Temperatura máxima global de CPU (C) (CPU 1) | Temperatura máxima global de CPU (C) (CPU 2) | Potencia del servidor (vatios) |
|---|---|---|---|---|---|
| Aire enfriado | 100% | 24.8 | 62 | 62 | 1393.47 |
| JetCool SPS | 60% | 23.7 | 62 | 62 | 1179.33 |
| Comparación | 214.14 |
No nos basamos exclusivamente en los datos de JetCool. El siguiente cuadro muestra la estabilidad de temperatura de la solución JetCool bajo una carga de trabajo constante de nuestras pruebas. Ejecutamos Y-Cruncher en Pi BBP Digit Extraction a 10 billones de dígitos, en un tiempo de aproximadamente 40 minutos.
En esta prueba, vimos que el reloj central caía a 2300 MHz bajo carga y se mantenía estable, con reserva para algunos picos. Aquí, se prueba el sistema SmartPlate para mantener estables las temperaturas, y no decepcionó. Durante aproximadamente 40 minutos de carga constante, la temperatura de la CPU aumentó a 60 °C y solo alcanzó un máximo de 61 °C, luego descendió rápidamente después de la prueba.
Rendimiento de referencia
Además de las pruebas térmicas, ejecutamos nuestro conjunto de servidores estándar. No tenemos buenas comparaciones en las CPU “Q” dedicadas con refrigeración líquida de Intel, pero de todos modos presentamos los datos aquí si ayudan a quienes comparan el rendimiento de esta versión con otras que hemos revisado en el pasado.
- Dell PowerEdge R760
- CPU: 2x Intel Xeon Platinum 8470Q (52C 104T cada uno)
- Memoria: 768 GB (12x64 g) 5600 mhz DDR5
Cinebench 2024
Para la prueba Cinebench 2024 de Maxon, vimos 5,215 puntos en multinúcleo, 71 puntos en un solo núcleo y una relación de MP de 73.53x.
| Cinebench 2024 | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| CPU multinúcleo | 5,215 pts |
| CPU de un solo núcleo | 71 pts |
| Relación MP | 73.53x |
Cinebench R23
Para Cinebench R23 de Maxon, vimos 105,569 puntos en multinúcleo, 1,252 puntos en un solo núcleo y una relación de mp de 84.32x.
| Cinebench R23 | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| CPU multinúcleo | 105,569 |
| CPU de un solo núcleo | 1,252 |
| Relación MP | 84.32x |
procesador licuadora 4.0
Para las pruebas de CPU Blender 4.0, la plataforma JetCool R760 produjo puntuaciones de 948.049 para Monster, 630.348 para Junkshop y 476.018 para Classroom.
| procesador licuadora 4.0 | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| Monster | 948.049 |
| chatarrería | 630.348 |
| Aulas | 476.018 |
procesador licuadora 4.1
Para las pruebas de CPU Blender 4.1, la plataforma JetCool R760 produjo puntuaciones de 930.390 para Monster, 644.007 para Junkshop y 473.364 para Classroom.
| procesador licuadora 4.1 | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| Monster | 930.390 |
| chatarrería | 644.007 |
| Aulas | 473.364 |
Procesador Geekbench 6
En la CPU Geekbench 6, la plataforma JetCool R760 produjo una puntuación de un solo núcleo de 1,814 y una puntuación de múltiples núcleos de 19,076.
| Procesador Geekbench 6 | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| Puntuación de un solo núcleo | 1,814 |
| Puntuación de varios núcleos | 19,076 |
Prueba de velocidad de Blackmagic RAW
Para el Blackmagic Raw Speedtest, vimos 141 FPS en el Dual Xeon Platinum 8470Q.
| Blackmagic CRUDO | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| CPU 8K | 141 FPS |
Prueba de velocidad de disco Blackmagic
Para Blackmagic Disk Speedtest, estamos probando la configuración de cuatro SSD Dell NVME en Raid0.
| Prueba de velocidad de disco Blackmagic | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| Escribe. | 11,704.1 MB / s |
| Leer | 9,762.7 MB / s |
Y-Cruncher
y-cruncher es un programa escalable y de subprocesos múltiples que puede calcular Pi y otras constantes matemáticas hasta billones de dígitos. Desde su lanzamiento en 2009, se ha convertido en una popular aplicación de evaluación comparativa y pruebas de estrés para overclockers y entusiastas del hardware. Aquí, la plataforma JetCool fue impresionantemente rápida en todos los ámbitos.
| Y-Cruncher | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| 1B | 5.270 Segundos |
| 2.5B | 14.405 Segundos |
| 5B | 31.490 Segundos |
| 10B | 67.704 Segundos |
| 25B | 191.599 Segundos |
| 50B | 423.891 Segundos |
7-Zip
La popular utilidad 7-Zip incluye pruebas comparativas de memoria y CPU que utilizamos para pruebas de rendimiento.
| 7 Zip | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| Apresamiento | |
| Uso actual de la CPU | 3,546% |
| Clasificación/uso actual | 4.849 gips |
| Calificación actual | 171.925 gips |
| Uso de CPU resultante | 2,551% |
| Clasificación/uso resultante | 4.879 gips |
| Calificación resultante | 173.263 gips |
| Descomprimiendo | |
| Uso actual de la CPU | 3,865% |
| Clasificación/uso actual | 4.060 gips |
| Calificación actual | 156.886 gips |
| Uso de CPU resultante | 3,880% |
| Clasificación/uso resultante | 4.038 gips |
| Calificación resultante | 156.689 gips |
| Puntuación total | |
| Uso total de la CPU | 3,716% |
| Calificación total/uso | 4.458 gips |
| Puntuación total | 164.976 gips |
Visión por computadora con IA UL Procyon 2.7
Para UL Procyon AI Computer Vision, vimos tiempos de inferencia bastante rápidos hasta REAL-ESRGAN. También terminamos con una puntuación global de 141 puntos. Esta prueba utilizó los Xeon Platinum 8470Q para realizar inferencias.
Para comparaciones con otras máquinas, UL anunció que todas las versiones de Procyon anteriores a la 2.7 no serán comparables debido a diferentes puntuaciones.
| Tiempos de inferencia de Procyon | JetCool R760 (2x Xeon Platino 8470Q, 768 GB DDR5) |
|---|---|
| Puntuación Global | 141 |
| MóvilNet V3 | 7.53 ms |
| ResNet50 | 9.14 ms |
| Inicio V4 | 29.64 ms |
| Laboratorio profundo V3 | 26.52 ms |
| Yolo V3 | 31.51 ms |
| REAL-ESRGAN | 1,123.52 ms |
Conclusión
Con las configuraciones de boquillas patentadas de JetCool, enfriamiento localizado y necesidades de presión más bajas, los JetCool SmartPlates muestran su ventaja sobre los disipadores de calor tradicionales. Además, esta solución no es compleja y JetCool tiene algunos trucos divertidos, como sus chorros patentados en SmartPlates para forzar el ingreso de refrigerante a los puntos calientes. Sin embargo, fundamentalmente, si su organización tuviera un R760 con JetCool, no lo sabría desde afuera a menos que notara el funcionamiento silencioso en comparación con los servidores enfriados por aire.
JetCool publicó un estudio de caso en 2023 con Sabey Data Centers para evaluar las diferencias de eficiencia, probando los Poweredge R740XD. “En la evaluación de Sabey, el servidor refrigerado por el sistema SmartPlate registró una disminución del 13.5 % en el consumo de energía en comparación con los servidores refrigerados por aire. Dado que el refrigerante líquido del sistema absorbe el calor directamente de los componentes electrónicos a través de placas frías, elimina la necesidad de un flujo de aire intenso, reduciendo significativamente la velocidad de los ventiladores”. Sabey también observó muchos otros beneficios, incluyendo una menor temperatura de escape y una menor carga en las unidades de tratamiento de aire. El resto del estudio de caso de Sabey se puede encontrar aquí.
Ya ha comenzado la carrera para que los centros de datos puedan hacer frente a los inmensos requisitos de energía de los servidores modernos, gracias al inmenso consumo de energía de la CPU y la GPU, y la refrigeración líquida es la única solución para satisfacer estas necesidades. Afortunadamente, existen muchas opciones para la refrigeración líquida, pero no todos pueden o quieren instalar un circuito de líquido completo con una conexión de agua de la instalación, manejar un tanque de inmersión o manejar productos químicos complicados. Para aquellos que desean los beneficios de la refrigeración líquida actual sin complejidad, JetCool se presenta como una excelente alternativa.
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