Le mécanisme Blind Mate répond aux exigences des systèmes de refroidissement liquide des centres de données
Southco a développé un mécanisme de raccordement destiné aux architectures de centres de données intégrant le refroidissement liquide.
southco.com
Cette solution vise à répondre aux contraintes mécaniques et énergétiques liées aux déploiements à grande échelle.
La croissance des charges de calcul, notamment dans les domaines du calcul intensif et de l’intelligence artificielle, s’accompagne d’une hausse continue de la consommation électrique des processeurs. Dans ce contexte, les systèmes de refroidissement par air atteignent progressivement leurs limites physiques. Le refroidissement liquide s’impose comme une alternative pour gérer des densités de puissance élevées et améliorer l’efficacité énergétique globale des centres de données, mesurée notamment par l’indicateur PUE (Power Usage Effectiveness).
Toutefois, le déploiement de ces infrastructures à grande échelle met en évidence des problématiques de fiabilité mécanique, en particulier au niveau des interfaces de raccordement entre les équipements informatiques et les circuits de refroidissement.
Problèmes de tolérances mécaniques et impacts énergétiques
Les raccordements de refroidissement liquide sont sensibles aux écarts d’alignement, aux vibrations et à la dilatation thermique des matériaux. Selon les recommandations de l’Open Compute Project (OCP), une déviation mécanique de l’ordre de 1 mm au niveau des interfaces peut entraîner une augmentation significative de la résistance à l’écoulement du fluide, avec pour conséquence une hausse de la consommation électrique des pompes.
Dans les centres de données comportant des milliers de connexions, ces écarts cumulés peuvent se traduire par une augmentation notable des coûts d’exploitation. Les environnements réels accentuent ces contraintes, notamment lors de l’installation de racks issus de standards différents, lors des phases de transport ou sous l’effet de variations thermiques pouvant dépasser plusieurs dizaines de degrés.
Développement d’un mécanisme à compensation dynamique
Pour répondre à ces contraintes, Southco a développé un mécanisme de raccordement dit « Blind Mate flottant », destiné aux systèmes de refroidissement liquide. Ce type de connexion permet l’accouplement de circuits sans alignement visuel précis, un principe adapté aux environnements densément équipés des centres de données.
Le mécanisme repose sur une conception flottante capable d’absorber des déplacements dans plusieurs directions. Il autorise une compensation radiale de plusieurs millimètres ainsi qu’une absorption axiale des variations de position, afin de s’adapter aux tolérances d’installation, aux vibrations et aux effets de dilatation thermique. Un dispositif d’auto-centrage repositionne automatiquement le connecteur en position neutre après déconnexion, facilitant les opérations ultérieures de raccordement.
Compatibilité normative et exigences d’exploitation
La solution a été conçue pour s’intégrer aux architectures ouvertes utilisées dans les centres de données, notamment celles définies par l’OCP, comme le standard ORV3. L’interface filetée est compatible avec les connecteurs de type UQD/UQDB, couramment utilisés dans les systèmes de refroidissement liquide pour serveurs.
Les mécanismes sont soumis à des essais de pression conformes aux normes industrielles applicables aux circuits fluidiques, afin de vérifier leur tenue dans le temps. L’objectif est de limiter les risques de fuite et de défaillance dans des environnements fonctionnant en continu.
Maintenance et exploitation des infrastructures de calcul
L’un des enjeux associés au refroidissement liquide concerne également la maintenance des serveurs. Les mécanismes Blind Mate permettent des opérations de connexion et de déconnexion sans alignement manuel précis, ce qui facilite le remplacement ou la mise à niveau des équipements installés en rack. Cette approche vise à réduire les interruptions de service et à simplifier les interventions dans des environnements à forte densité.
Avantages par rapport aux solutions traditionnelles
Par rapport aux solutions traditionnelles de connexion fixe ou flottante simple pour le transfert de chaleur, le mécanisme flottant à accouplement aveugle de Southco présente plusieurs avantages.
- Contrôle tridimensionnel des tolérances dynamiques : la conception comprend un mécanisme de compensation dynamique tridimensionnelle : ±4 mm de tolérance de flottement dans la direction radiale (compensation d’inclinaison de 2°) et 6 mm de capacité d’absorption des déplacements dans la direction axiale. Cela dépasse les tolérances statiques fréquemment observées dans le secteur, absorbant et s’adaptant aux tolérances d’installation, aux déplacements dus aux vibrations et aux déformations dues à la dilatation thermique.
- Mécanisme d’auto-centrage : Lorsque le connecteur à fiche aveugle refroidi par liquide est débranché, la structure flottante se réinitialise automatiquement en position centrale, garantissant ainsi un espace flottant suffisant pour les opérations de branchement et de débranchement, et répondant pleinement aux exigences de tolérance strictes des normes OCP et ORV3.
- Performances d’étanchéité pour un fonctionnement à long terme : les produits sont soumis à des tests de pression d’éclatement de 300 psig conformes à la norme ASME B31.3, garantissant une durée de vie supérieure à 10 ans et assurant une stabilité durable pour les centres de données.
- Maintenance et réduction des coûts : dotée de l’interface Universal Quick Disconnect Blind (UQDB), la conception autorise de véritables « opérations à l’aveugle », ce qui permet d’effectuer la maintenance des serveurs sans alignement précis ni outils spécialisés. Les capacités de déconnexion rapide rendent le remplacement ou la mise à niveau des serveurs aussi pratique que le « branchement à chaud », réduisant ainsi de plus de 90 % les temps d’arrêt et les pertes associées.
