Refrigeración líquida para NVIDIA GB200‑GB300

Especificaciones Químicas del Refrigerante

• Partículas: máximo ≤ 50 µm; las plataformas de próxima generación están reduciendo este límite a ≤ 25 µm

• Cloruros: tan bajos como sea posible; comúnmente < 50 mg/L en las especificaciones de los circuitos de refrigeración líquida

• Concentración de glicol: 25 % ± tolerancia, verificada mediante refractómetro

Fórmulas Térmicas Clave

\(Base agua:\ Caudal =120 /(1.163 × 10)=10.32\ m^{3}/h=172\ L/min\)    \(Q\ (kW)=0.0698 × Caudal\ (L/min) × \Delta T(K)\)

Requisitos del CDU para GB200 / GB300

Redundancia: bombas N+1 o N+N dentro del CDU, intercambiables en caliente cuando sea posible; CDUs N+1 a nivel de fila; dimensionamiento diversificado para que una única falla afecte solo una pequeña parte de la capacidad; alimentación eléctrica dual; y capacidad de reserva en la instalación para cubrir los intervalos de conmutación.

Control: PID para mantener la temperatura de suministro secundario dentro de ±0,5 a ±1 °C, modulación de velocidad de las bombas para seguir la carga térmica, presurización del circuito secundario por encima de la presión atmosférica, detección de fugas con alarmas escalonadas y apagado controlado, y comunicaciones mediante Modbus TCP, SNMP, BACnet y, cada vez más, Redfish.

Consulte «¿Cómo funciona un CDU?» para obtener un análisis completo de sus componentes.

Conectores rápidos y tuberías a nivel de rack

Las conexiones secundarias utilizan conectores rápidos universales estandarizados por OCP: UQD (Universal Quick Disconnect) y UQDB (Universal Quick Disconnect Blind-Mate), siendo Stäubli y CPC dos de los principales proveedores. El modelo UQD de Stäubli está expresamente aprobado por NVIDIA para estas plataformas.

Su función es esencial para el mantenimiento: una bandeja de cómputo debe poder extraerse de un rack en funcionamiento sin vaciar el circuito ni interrumpir la refrigeración de las demás bandejas. Esto requiere acoplamientos dry-break de baja pérdida de líquido, con límites definidos de goteo residual y procedimientos de mantenimiento adecuados.

Puntos clave de especificación: presión nominal y pérdida de carga del acoplamiento al caudal real de operación, volumen residual de goteo, fuerza de inserción, vida útil por ciclos, compatibilidad de materiales con PG25 y el paquete inhibidor, y tipo de elastómero. Los conectores rápidos son una fuente frecuente tanto de restricciones de flujo como de fugas, y su coste es insignificante comparado con el tiempo de inactividad que pueden provocar.

Requisitos de la instalación más allá del CDU

Carga del suelo

Un rack GB200 NVL72 pesa aproximadamente 1,36 toneladas. Muchos centros de datos con suelo técnico elevado están diseñados para soportar cargas puntuales inferiores a las generadas por este tipo de rack. La evaluación estructural del suelo debe realizarse antes del diseño del sistema de refrigeración, ya que determina si la sala puede utilizarse o no. La incorporación de un tanque de inercia (buffer tank), que puede pesar aproximadamente una tonelada por metro cúbico cuando está lleno, aumenta aún más esta carga.

Detección y contención de fugas

Cuando se utiliza un refrigerante no dieléctrico dentro de racks con hardware GPU energizado, la gestión de fugas se convierte en una disciplina de diseño esencial:

• Detección de fugas: sensores tipo cable a lo largo de las rutas de colectores, sensores puntuales en las bandejas de goteo del CDU y debajo de los racks, integrados con el controlador del CDU y el sistema DCIM.

• Contención: bandejas de goteo, contención secundaria bajo las rutas de distribución y penetraciones selladas.

• Respuesta escalonada: alarma en la primera detección y apagado controlado en una segunda etapa.

• Aislamiento: válvulas seccionales que permiten aislar un rack o una rama sin vaciar toda la instalación.

• Procedimientos de mantenimiento: para servicio de conectores rápidos, extracción de bandejas y toma de muestras de refrigerante, con kits para derrames disponibles en el punto de trabajo.

Consumo de agua

Los diseños de referencia basados en circuitos de agua caliente (45 °C) con enfriadores secos (dry coolers) pueden acercarse a un consumo de agua prácticamente nulo, ya que eliminan la necesidad de refrigeración evaporativa.

Los sistemas convencionales con torres de refrigeración consumen significativamente más agua; se citan valores del orden de 2,6 millones de galones por MW al año para instalaciones refrigeradas mediante torres.

Para centros de datos de IA con decenas o cientos de megavatios, especialmente en regiones con escasez de agua, esto representa un desafío regulatorio y reputacional además de un coste operativo.

La tendencia es clara: las clases de refrigerante a temperaturas más elevadas reducen o eliminan la necesidad de refrigeración mecánica y el consumo evaporativo de agua. Diseñar hoy una instalación para W32 cuando la próxima generación de plataformas admite W45 supone un riesgo de obsolescencia de activos.

Integración eléctrica y de control

El CDU es un equipo monitorizado y controlado, no simplemente un sistema de tuberías. Requiere alimentación eléctrica (a menudo redundante), conectividad de red con el sistema DCIM e integración en la jerarquía de alarmas y apagado junto con el equipamiento informático. Es importante especificar el protocolo que realmente utiliza su DCIM.

Equipos auxiliares críticos para GB200 / GB300

Dos de estos aspectos merecen especial atención en las plataformas GB200/GB300.

Gestión del aire y los gases. Con aproximadamente 54 placas frías en paralelo por rack y canales de 200-300 µm, una burbuja atrapada en una placa reduce el flujo local y aumenta la temperatura de unión local. En una tarea de entrenamiento sincronizada, el rack —y el trabajo completo— opera a la velocidad de la GPU más caliente. La gestión de gases es un factor de rendimiento, no solo de fiabilidad.

Dimensionamiento basado en el refrigerante real. El PG25 se expande aproximadamente entre 1,3 y 1,5 veces más que el agua para el mismo aumento de temperatura, tiene una capacidad calorífica volumétrica entre un 5 % y un 10 % menor y una viscosidad aproximadamente dos veces superior. Un vaso de expansión dimensionado según las propiedades del agua queda aproximadamente un 30 % por debajo de lo necesario. Un tanque de inercia calculado con propiedades del agua ofrece menos autonomía de la prevista. La altura manométrica calculada con propiedades del agua subestima la potencia requerida. Todos los cálculos auxiliares deben realizarse utilizando las propiedades reales del PG25.

Consulte «Cómo dimensionar un vaso de expansión para refrigeración líquida» y «¿Qué es un tanque de inercia en la refrigeración de centros de datos para IA?».

Preguntas frecuentes

¿Cuánto calor genera un rack GB200 NVL72?
   Aproximadamente entre 120 y 132 kW nominales, con picos reportados de entre 130 y 140 kW. Alrededor del 90 % o más del calor es capturado por la refrigeración líquida a través de las placas frías; el resto se disipa mediante la refrigeración por aire residual dentro del rack.

¿Se puede refrigerar un GB200 NVL72 únicamente con aire?
   No. No existe una versión refrigerada por aire. La refrigeración líquida es obligatoria.

¿Cuál es la diferencia entre GB200 y GB300 desde el punto de vista de la refrigeración?
   El GB300 NVL72 utiliza GPUs Blackwell Ultra de aproximadamente 1.400 W cada una, frente a los alrededor de 1.000 W de las B200, elevando la potencia térmica del rack a aproximadamente 140 kW. Esto incrementa el caudal de refrigerante requerido y la capacidad de disipación térmica necesaria, suponiendo que la química del agua se mantenga bajo control activo.Consulte «Materiales para depósitos de refrigeración líquida: acero inoxidable 304 frente a 316L».

Especifique una gestión de fluidos acorde con la plataforma

Los fabricantes de plataformas especifican el rack, las placas frías y el CDU. Sin embargo, nadie especifica el vaso de expansión, el depósito, el tanque de inercia ni los equipos de desaireación, hasta que el circuito deja de mantener la presión, las placas frías se obstruyen o la instalación se detiene tras cada reinicio del enfriador.

Envíenos la información de su plataforma (GB200 NVL72 / GB300 NVL72), número de racks, modelo de CDU, volumen del circuito secundario, especificación del refrigerante, altura estática, ajuste de la válvula de seguridad y condiciones del agua de la instalación. Le proporcionaremos una especificación completa y calculada de gestión de fluidos, con recipientes dimensionados conforme a EN 12828 / EN 13831 y certificación PED o ASME, materiales seleccionados según la química real de su agua, y equipos de separación y desaireación adaptados al volumen de su circuito.