Pengkabelan Terstruktur vs Saluran Berpendingin Cairan: Merancang untuk Rak 100 kW-Plus

Pusat data pernah menghitung kemenangan mereka dalam megawatt; hari ini, mereka membanggakan kilowatt per rak. Saat beban kerja AI melonjak dan kepadatan rak melampaui angka 100 kW, tim fasilitas menghadapi tindakan penyeimbangan baru: menjaga data tetap mengalir melalui jalur serat yang murni sambil dengan cepat menghilangkan panas yang menyengat. Taruhannya terasa nyata - desain yang rusak berarti GPU yang terpanggang dan tagihan energi yang membengkak - sehingga setiap jalur, pipa, dan panel patch harus menahan beban sejak Hari ke-0.

Ambang Batas 100 kW

Rak GPU modern sekarang menarik lebih dari 100 kW per rak - beban listrik yang dulunya hanya diperuntukkan bagi gardu induk kecil.¹ Operator yang menargetkan kepadatan ini harus meningkatkan pabrik kabel dan jaringan pendingin ke infrastruktur tingkat pertama. Mengabaikan salah satu sistem, dan ruang putih premium akan berubah menjadi pemanas ruangan yang besar, bukannya ruang data yang produktif.

Pengkabelan Terstruktur: Fondasi untuk Keandalan

Pemasangan kabel terstruktur mengatur jalur tembaga dan serat dalam hirarki yang disiplin dan memberikan tiga manfaat penting:

-Aliran udara tanpa hambatan. Batang yang dibundel melindungi pleno di bawah lantai dan di atas kepala, sehingga unit CRAH mempertahankan pengiriman udara dingin yang konsisten.

Mengurangiwaktu rata-rata untuk perbaikan. Port yang diberi label dengan jelas dan kaset yang sudah diakhiri memungkinkan teknisi mengisolasi dan memulihkan sambungan yang rusak dalam hitungan menit.

-Integritas sinyal. Kaset dengan kepadatan tinggi menerapkan radius tikungan yang tepat, melindungi optik 400 GbE dari kehilangan pembengkokan mikro.²

Ruang berpendingin udara yang bekerja pada atau di atas 100 kW hanya akan berhasil jika pemasangan kabel tidak pernah menghalangi aliran udara kritis.

Saluran Berpendingin Cairan: Ekstraksi Termal Langsung

Pendinginan udara kehilangan efisiensi di atas sekitar 50 kW per rak. Pendinginan cairan-melalui loop pelat dingin atau tangki perendaman-menghilangkan panas dari chip dan mengirimkannya ke penukar panas eksternal.

-Kapasitas panas yang unggul. Air menghilangkan panas 3.500 × lebih efisien berdasarkan volume daripada udara pada kenaikan suhu yang sama.

-Meningkatkanefisiensi energi. Menurunkan suhu suplai cairan pendingin memungkinkan operator menaikkan titik setel chiller dan memangkas PUE sebesar 10-20 persen dalam penerapan produksi.⁴

-Koordinasi jalur. Selang cairan memerlukan ruang baki khusus, sehingga tim desain memisahkannya dari batang optik pada tahap tata letak.

Sorotan Kinerja Komparatif

-Penghapusan panas: Pengkabelan terstruktur mendorong aliran udara yang tidak terhalang, sedangkan saluran berpendingin cairan mengekstraksi panas secara langsung pada tingkat komponen.

-Pemeliharaan: Kru pemasangan kabel menukar kaset dan memverifikasi sambungan dengan cepat; spesialis pendingin melakukan pemutusan sambungan cepat kering dan melakukan pemeriksaan kebocoran.

- Permintaan ruang: Bundel serat tetap ringkas; selang pendingin membutuhkan diameter yang lebih besar dan radius tikungan yang lebih lebar.

-Dampak kegagalan: Satu serat putus mengisolasi satu sambungan; kebocoran cairan pendingin dapat memicu waktu henti yang lebih luas.

-Persyaratan keterampilan: Pekerjaan pemasangan kabel bergantung pada teknisi jaringan tegangan rendah, sementara sistem cairan membutuhkan ahli mekanik dan penanganan cairan.

Sebagian besar fasilitas hiperskala memadukan kedua sistem: kabel terstruktur mengangkut data dan saluran cairan menghilangkan panas.

Metodologi Penerapan Cepat Intro l'sIntrol

Tim lapangan Introl telah memasang lebih dari 100.000 GPU dan merutekan lebih dari 40.000 mil serat di seluruh cluster AI global.⁵ Staf yang terdiri dari 550 insinyur bergerak dalam waktu 72 jam, memasang 1.024 node H100 dan 35.000 patch serat dalam 14 hari, dan mengirimkan sistem penahanan yang sepenuhnya terinstrumentasi sesuai jadwal.⁶

Praktik-praktik inti meliputi:

1. Jalur khusus. Baki di atas kepala di atas lorong yang panas membawa selang cairan; keranjang yang diarde di bawah lantai membawa batang serat.

2. Serat dengan kepadatan tinggi. Dua puluh empat helai batang MPO meminimalkan lebar bundel, menciptakan ruang untuk manifold pendingin.

3. Manifold jarak pendek. Manifold tingkat rak mengurangi panjang selang dan menciptakan zona istirahat kering yang terisolasi.

4. Pelatihan lintas disiplin ilmu. Teknisi jaringan mengesahkan prosedur penanganan cairan, sementara staf mekanik menguasai toleransi manajemen serat.

Keberlanjutan dan Pengembangan di Masa Depan

Jalur hibrida sekarang menggabungkan saluran serat berpelindung dengan loop cairan kembar, merampingkan pemasangan dan melestarikan ruang baki.⁷ Insinyur di Laboratorium Energi Terbarukan Nasional menangkap panas limbah tingkat rak dan memasukkannya ke jaringan pemanas distrik, mengubah energi panas berlebih menjadi kehangatan masyarakat.⁸ Pedoman ASHRAE yang akan datang meningkatkan suhu saluran masuk rak yang diizinkan, membuka jalan untuk integrasi yang lebih erat antara skema pendinginan udara dan cairan.⁹

Teknisi kami menguji setiap ide baru melalui pengujian yang ketat di laboratorium percontohan kami, mempertahankan hanya ide yang bertahan, dan menerapkan para pemenang ke dalam proyek-proyek nyata-apakah itu pembangunan baru atau retrofit dari aula yang sudah ada sebelumnya. Hasilnya mudah dilihat: tata letak rak yang lebih rapat, tagihan listrik yang lebih rendah, dan kemenangan keberlanjutan yang dapat dibanggakan oleh tim lapangan dan para eksekutif.

Kesimpulan

Pengkabelan terstruktur memastikan integritas data dan kelincahan operasional, sementara saluran berpendingin cairan memberikan stabilitas termal pada kepadatan tinggi. Fasilitas yang mengorkestrasi kedua sistem selama desain mewujudkan kinerja yang dapat diprediksi, penggunaan energi yang dioptimalkan, dan jadwal penerapan yang dipercepat. Perencanaan jalur yang cermat, pemasangan yang disiplin, dan keahlian lintas fungsi mengubah rak 100 kW dari konsep yang ambisius menjadi kenyataan yang dapat diandalkan.

Referensi (Tanggal Penulis Chicago)

1. Uptime Institute. Survei Pusat Data Global 2024: Laporan Utama 146M. New York: Uptime Institute, 2024.

2. Cisco Systems. Praktik Terbaik Pemasangan Kabel Serat Optik untuk Pusat Data 400 G. San José, CA: Buku Putih Cisco, 2023.

3. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. Pedoman Termal untuk Lingkungan Pemrosesan Data, ed. ke-6. Atlanta: ASHRAE, 2022.

4. Lawrence Berkeley National Laboratory. Penghematan PUE Terukur dalam Fasilitas AI Berpendingin Cairan. Berkeley, CA: LBNL, 2024.

5. Introl. "Mempercepat Masa Depan AI dengan Penerapan GPU yang Dikelola Introl." Diakses pada 26 Juni 2025. https://introl.com/.

6. Intro. "Studi Kasus Frankfurt". Diakses pada 26 Juni 2025. https://introl.com/case-studies/frankfurt.

7. Proyek Komputasi Terbuka. Solusi Pendinginan Tingkat Lanjut: Rancangan Spesifikasi 2025. San José, CA: OCP Foundation, 2025.

8. Huang, Wei. "Pemulihan Panas Tingkat Rak di Cluster AI Berpendingin Cairan." Jurnal Komputasi Berkelanjutan 12, no. 3 (2024): 45-58.

9. ASHRAE. Usulan Adendum C untuk Pedoman Termal, draf tinjauan publik, Januari 2025.