Immersion cooling

Idenya

Server direndam seluruhnya dalam tangki berisi cairan dielektrik, yaitu cairan yang tidak menghantarkan listrik. Cairan menyentuh semua komponen, jadi hampir 100% panas ditangkap cairan dan kipas server tidak diperlukan.

Satu fase (single-phase)

Cairan tetap cair. Ia dipompa atau bersirkulasi alami melewati server, lalu didinginkan di penukar panas.

Cairan: minyak hidrokarbon sintetis atau sejenisnya, dengan titik didih tinggi.
Tangki terbuka seperti bak; server diangkat dari atas untuk diservis.
Teknologi lebih sederhana dan cairannya relatif murah.
Server yang diangkat masih basah berminyak, jadi servis lebih repot.

Dua fase (two-phase)

Cairan bertitik didih rendah mendidih di permukaan komponen panas. Uapnya naik, mengembun pada koil di bagian atas tangki, lalu menetes kembali.

Perpindahan panas sangat tinggi karena memanfaatkan panas laten penguapan.
Tangki harus rapat agar uap tidak hilang.
Cairannya senyawa berfluorinasi yang mahal. Banyak di antaranya tergolong PFAS, yang menghadapi pembatasan regulasi dan lingkungan; salah satu produsen terbesarnya telah menghentikan produksi. Ini membuat masa depan pendekatan dua fase kurang pasti.

Kelebihan immersion

Menangani densitas sangat tinggi.
Tanpa kipas server: daya IT turun dan suara hilang.
Komponen terlindung dari debu, kelembapan, dan udara korosif, sehingga cocok untuk lokasi dengan lingkungan keras.
Suhu cairan hangat memungkinkan pembuangan panas tanpa kompresor.

Tantangan

Kompatibilitas perangkat: tidak semua server, kabel, label, dan pasta termal tahan direndam. Butuh perangkat yang dirancang atau disertifikasi untuk immersion, dan garansi pabrikan harus dipastikan.
Tata letak: tangki horizontal memakan lantai dan berat; lantai harus kuat.
Servis: butuh alat angkat, area tiris, dan prosedur khusus.
Pengelolaan cairan: penyimpanan, penanganan tumpahan, penyaringan, dan pembuangan di akhir umur pakai.
Keselamatan kebakaran: periksa titik nyala cairan dan persyaratan setempat.
Ekosistem: standar dan pemasok masih berkembang dibanding direct-to-chip.

Immersion atau direct-to-chip

Saat ini direct-to-chip lebih banyak dipilih untuk kluster AI besar karena bentuk rack-nya tetap seperti biasa dan didukung langsung oleh pembuat server. Immersion dipakai di tempat yang cocok dengan kelebihannya: densitas ekstrem, lokasi tepi (edge) dengan lingkungan keras, atau fasilitas yang ingin menghilangkan pendinginan udara sama sekali.