Resfriamento líquido sem ventoinhas da CoolIT leva racks de IA além do limite do resfriamento híbrido

A CoolIT afirma que seus projetos de resfriamento líquido sem ventoinhas podem capturar praticamente todo o calor dos servidores de IA, enfrentando um problema de 75 kW dentro de um rack de 250 kW.

Esse número expõe o limite da abordagem híbrida comum atualmente. Um sistema que captura 70% do calor com líquido ainda deixa 30% para o ar. Em 250 kW, as ventoinhas e os equipamentos da instalação precisam remover os 75 kW restantes.

A CoolIT argumenta que essa carga residual torna o resfriamento híbrido cada vez mais difícil de justificar. Sua alternativa proposta estende as coldplates para além dos processadores, abrangendo memória, rede, armazenamento e componentes de energia. A meta é deixar menos de 1% do calor do rack no ar.

A empresa chama isso de captura quase total de calor, usando 100% como objetivo de projeto. Essa distinção importa porque cabos, placas de circuito e outras superfícies ainda liberam pequenas quantidades de calor.

A história maior não é se o líquido resfria processadores melhor do que o ar. Essa disputa já foi em grande parte resolvida para o hardware de IA mais denso. A nova disputa é entre servidores híbridos que preservam uma camada de resfriamento a ar e sistemas sem ventoinhas projetados desde o início em torno do líquido.

O argumento da CoolIT surge enquanto a Nvidia e fabricantes de servidores levam a computação em escala de rack muito além das densidades tradicionais de data centers. O GB200 NVL72 da Nvidia já requer cerca de 120 kW de capacidade de resfriamento, segundo seu projeto de rack. Sistemas futuros estão avançando para várias centenas de quilowatts por rack.

Nesses níveis, resfriar apenas o processador já não resolve o problema térmico.

CoolIT leva o líquido além do processador

O resfriamento líquido sem ventoinhas da CoolIT trata todo o servidor como um sistema térmico, e não como uma coleção de processadores quentes cercados por peças resfriadas a ar.

O argumento da empresa, apresentado em setembro de 2026, começa com uma mudança importante em onde o calor é gerado. GPUs e CPUs continuam sendo as maiores fontes de calor, mas já não representam todo o desafio de resfriamento.

Módulos de memória ficam próximos de processadores de alta potência e lidam com movimentação de dados cada vez mais intensa. Switches de rede e componentes de interface dão suporte a clusters maiores com links mais rápidos. Armazenamento, reguladores de tensão e hardware de conversão de energia também carregam cargas mais pesadas.

Esses componentes antes operavam confortavelmente dentro do fluxo de ar que já passava por um servidor. Esse arranjo permitia que os fabricantes instalassem coldplates nos processadores, mantendo ventoinhas para todo o restante.

Coldplates são trocadores de calor metálicos montados diretamente sobre encapsulamentos eletrônicos. O fluido refrigerante que passa por canais internos absorve o calor antes de transportá-lo para uma unidade de distribuição de refrigerante, ou CDU.

Uma CDU isola o circuito de resfriamento do equipamento do circuito de água da instalação, ao mesmo tempo que controla temperatura, pressão e fluxo. Ela é uma parte central da maioria das implantações de resfriamento líquido direto.

A afirmação da CoolIT sobre captura de calor estende esse circuito aos componentes que os projetos híbridos deixam de fora. A empresa diz que monta esses sistemas a partir de blocos modulares de coldplates testados ao longo de seis gerações de projetos sem ventoinhas.

Essa abordagem modular importa porque os componentes periféricos são menos uniformes do que os processadores. Uma CPU ou GPU normalmente apresenta um encapsulamento plano com pontos de montagem definidos. Memória, componentes de energia, switches e dispositivos de armazenamento têm formatos e posições diferentes.

Cada componente também possui seu próprio limite de temperatura e restrições mecânicas. Um circuito líquido completo precisa acomodar essas diferenças sem restringir o acesso para manutenção nem aplicar força prejudicial sobre uma placa de circuito.

Assim, a CoolIT apresenta o resfriamento sem ventoinhas como um problema de projeto de servidor, não apenas como uma coldplate melhor para processadores. O caminho do refrigerante, conectores, coletores, controles e interfaces dos componentes precisam operar como um único sistema.

A empresa afirma que sua arquitetura pode reduzir a parcela resfriada a ar para menos de 1%. Também reconhece que uma captura literal de 100% é quase impossível, pois algum calor escapa de superfícies fora do caminho do líquido.

Essa ressalva torna “sem ventoinhas” mais preciso do que “zero calor transportado pelo ar”. Um servidor sem ventoinhas pode tolerar uma liberação passiva mínima de calor sem usar ventoinhas internas para manter as temperaturas dos componentes.

Essa é a mudança imediata por trás do anúncio. O resfriamento líquido está se expandindo dos encapsulamentos mais quentes para praticamente toda fonte relevante de calor dentro de um servidor de IA.

Um rack de 250 kW rompe a equação do resfriamento híbrido

O problema de um plano de resfriamento baseado em porcentagens é que sua carga de ar residual cresce a cada aumento na potência do rack.

Uma divisão de 70/30 entre líquido e ar pode parecer eficaz quando expressa como proporção. Isso significa que o líquido remove a maior parte do calor, enquanto ventoinhas e sistemas de sala conhecidos lidam com o restante.

Os números absolutos contam uma história diferente. Trinta por cento de um rack de 50 kW correspondem a 15 kW. Trinta por cento de um rack de 250 kW correspondem a 75 kW.

Essa carga residual é comparável à potência total de vários racks convencionais. Ela fica dentro de um único gabinete já repleto de processadores, rede, prateleiras de energia, coletores de refrigerante e cabeamento de alta velocidade.

Remover esse calor exige um fluxo de ar significativo. Os operadores precisam fornecer ar frio, movê-lo por passagens estreitas dos servidores, coletar o ar de exaustão e impedir que ele recircule para as entradas dos equipamentos.

As ventoinhas também consomem eletricidade e ocupam espaço dentro dos servidores. Um fluxo de ar maior gera exigências de pressão, acústica, manutenção e filtragem. Esses requisitos continuam mesmo depois que a instalação implementa infraestrutura líquida para os processadores.

O operador passa então a manter dois sistemas de resfriamento para o mesmo rack. Bombas, trocadores de calor, coletores e controles de refrigerante atendem ao circuito líquido. Ventoinhas, unidades de tratamento de ar, contenção e resfriamento da sala atendem à carga de ar restante.

A afirmação central da CoolIT é que essa duplicação se torna comercialmente pouco atraente acima de aproximadamente 250 kW. Esse limite vem da modelagem da empresa, não de um padrão universal de engenharia.

A viabilidade de um rack depende da geometria do servidor, das temperaturas do refrigerante, do clima, do projeto da instalação, dos requisitos de redundância e das temperaturas permitidas para os componentes. Um sistema híbrido cuidadosamente projetado não deixa subitamente de funcionar em um único número exato.

No entanto, a aritmética subjacente é difícil de contestar. Uma porcentagem fixa de um total que cresce rapidamente se torna uma carga que cresce rapidamente.

A estrutura da ASHRAE para resfriamento de IA afirma que as densidades dos racks passaram de cerca de 120 kW para várias centenas de quilowatts. Ela também prevê racks da classe de megawatts no curto prazo.

A estrutura descreve o resfriamento líquido direto ao chip como padrão da indústria para IA e computação de alto desempenho. Direto ao chip significa que o refrigerante remove o calor por meio de coldplates conectadas a componentes eletrônicos selecionados.

A CoolIT leva essa tendência um passo adiante. Se quase todos os componentes de alta carga receberem uma interface líquida, a sala já não precisará mover grandes volumes de ar pelos servidores.

Isso pode simplificar o projeto da área branca, a área do data center onde os racks operam. Também pode direcionar uma parcela maior da rejeição de calor para sistemas de água morna e trocadores de calor externos.

Ainda assim, o trabalho de resfriamento não desaparece. As bombas precisam circular o refrigerante, as CDUs precisam transferir o calor e a instalação precisa, por fim, liberar esse calor para o ambiente externo.

Servidores de IA sem ventoinhas mudam onde o trabalho acontece. Eles substituem o fluxo interno de ar em grande volume por um caminho líquido controlado que leva o calor à infraestrutura construída para cargas concentradas.

Por isso, o número de 250 kW deve ser entendido como um alerta de projeto, e não como um limite universal. Ele marca o ponto em que preservar o resfriamento a ar pode criar uma segunda grande carga de infraestrutura.

O resfriamento líquido sem ventoinhas da CoolIT desafia o padrão híbrido

A principal disputa agora é cobertura líquida total versus resfriamento híbrido, e não líquido versus ar no processador.

O resfriamento híbrido tornou-se uma ponte prática porque preservava projetos conhecidos de servidores e data centers. Os operadores podiam adicionar líquido a chips de alta potência sem reconstruir todos os componentes ou abandonar práticas estabelecidas de fluxo de ar.

Esse compromisso reduziu o risco de implantação. Também permitiu que os fabricantes usassem projetos comprovados de memória, armazenamento, rede e energia resfriados a ar ao redor de aceleradores recém-resfriados a líquido.

O GB200 NVL72 da Nvidia ilustra a transição. O rack conecta 72 GPUs Blackwell e 36 CPUs Grace por meio de uma malha NVLink de alta largura de banda. Suas bandejas de computação e switch incluem conexões de resfriamento líquido, mas a implantação ainda envolve extensa integração do rack e da instalação.

A exigência de resfriamento de 120 kW do sistema já supera o que muitos data halls existentes foram projetados para fornecer. Espera-se que plataformas mais recentes concentrem ainda mais potência em uma área física semelhante.

A CoolIT afirma que sistemas emblemáticos em escala de rack avançarão para captura total de calor até 2028. Essa previsão está alinhada à direção da potência dos processadores, embora o cronograma continue sendo uma avaliação da empresa.

O setor não está esperando que um único fornecedor estabeleça essa categoria. A Hewlett Packard Enterprise apresentou sua própria arquitetura de resfriamento líquido direto 100% sem ventoinhas em outubro de 2024.

O projeto da HPE abrange GPUs, CPUs, memória, armazenamento, rede, energia, racks, pods e CDUs. A empresa afirma que sua arquitetura reduz a potência de resfriamento por lâmina de servidor em 37% em comparação com o resfriamento líquido direto híbrido.

A HPE também afirma uma redução de 90% na potência de resfriamento em comparação com sistemas tradicionais resfriados a ar. Esses números vêm de testes do fornecedor e não devem ser tratados como resultados operacionais universais.

Ainda assim, a arquitetura sem ventoinhas da HPE valida a direção mais ampla. Resfriar mais componentes com líquido está se tornando uma escolha arquitetônica entre os principais fornecedores de servidores.

O resfriamento por imersão oferece outra rota. Ele coloca servidores, ou conjuntos selecionados, dentro de fluido dielétrico que absorve diretamente o calor de componentes expostos.

A imersão pode capturar quase todo o calor do equipamento sem coldplates individuais. No entanto, ela altera o encapsulamento do hardware, os procedimentos de manutenção, o manuseio de fluidos, as garantias e a qualificação de componentes.

Sistemas com coldplates preservam formatos mais conhecidos de racks e servidores. Técnicos podem acessar componentes secos após isolar e desconectar as linhas de resfriamento adequadas.

Essa familiaridade dá ao resfriamento líquido direto uma vantagem de adoção em instalações que já se preparam para sistemas de rack no estilo da Nvidia. Ela também deixa um problema exigente de integração dentro de cada servidor.

Adicionar uma coldplate a cada componente relevante aumenta o número de interfaces. Os projetistas precisam gerenciar a resistência ao fluxo, as diferenças de temperatura, as rotas de tubulação, o posicionamento dos conectores e o risco de um componente receber resfriamento inadequado.

A modularidade pode ajudar. A CoolIT afirma que seus blocos reutilizáveis de coldplates reduzem o tempo de desenvolvimento, ao mesmo tempo que oferecem suporte a componentes com requisitos físicos e térmicos distintos.

A afirmação é plausível, mas a evidência decisiva virá de sistemas completos de produção. Os operadores precisam de dados de desempenho em cargas de trabalho realistas, condições do refrigerante, ciclos de manutenção e cenários de falha.

É aqui que o adversário se torna claro. O resfriamento híbrido permite adoção gradual e familiaridade com os componentes. A cobertura líquida total promete maior densidade com menor dependência do fluxo de ar do servidor.

Em menores densidades por rack, os operadores ainda podem preferir a flexibilidade de um projeto híbrido. Em várias centenas de quilowatts, a carga residual de ar passa cada vez mais a ditar a arquitetura.

Sem Ventoinhas Não Significa Sem Infraestrutura

A captura quase total de calor tira as ventoinhas dos servidores do caminho crítico, mas transfere mais responsabilidade para o fornecimento de refrigerante e a engenharia das instalações.

Um servidor sem ventoinhas não consegue compensar um fluxo fraco de refrigerante aumentando sua velocidade. Sua estabilidade térmica depende do funcionamento correto de bombas, válvulas, manifolds, controles, contato das coldplates e trocadores de calor.

A redundância, portanto, torna-se essencial. Os operadores precisam decidir quais falhas de bombas, CDUs, sensores ou controles o sistema pode tolerar sem reduzir a frequência dos processadores ou desligar racks.

A gestão de vazamentos também se aproxima de hardware caro. Sistemas bem projetados usam conectores testados, controles de pressão, desconexões rápidas sem gotejamento, monitoramento e procedimentos de isolamento.

O objetivo não é afirmar que líquidos nunca vazam. É tornar as falhas detectáveis, contíveis e reparáveis antes que o refrigerante alcance componentes eletrônicos vulneráveis.

A química do refrigerante cria outro requisito operacional. Qualidade da água, aditivos, metais, elastômeros, tubulações e temperatura afetam a corrosão e o crescimento biológico.

Um sistema montado com materiais incompatíveis pode se degradar internamente mesmo sem apresentar vazamento externo. A confiabilidade de longo prazo depende de combinações de materiais validadas e manutenção controlada.

Os requisitos de coldplates do Open Compute Project refletem essa complexidade. Suas orientações abrangem tipos de refrigerante, métodos de conexão, posicionamento de CDU, temperaturas, pressões e classificações de resfriamento.

A facilidade de manutenção é igualmente importante. Um técnico que substitui memória ou um componente de rede pode precisar desconectar hardware líquido inexistente em servidores mais antigos.

Mais interfaces de resfriamento podem prolongar os procedimentos de reparo, a menos que os fabricantes projetem o acesso com cuidado. As instalações também precisam de equipe treinada, conjuntos sobressalentes, equipamentos para manuseio de refrigerante e etapas de isolamento documentadas.

Sistemas sem ventoinhas impõem novas exigências à comissionamento. Os engenheiros precisam confirmar que cada ramal recebe o fluxo necessário e que o ar aprisionado não prejudica a transferência de calor.

Eles também precisam validar os controles sob cargas parciais. Clusters de IA raramente distribuem o trabalho de forma perfeita, portanto uma bandeja pode operar mais quente que as vizinhas durante uma carga de trabalho variável.

Uma segunda incerteza diz respeito aos edifícios existentes. Novas instalações de IA podem ser projetadas em torno de circuitos líquidos, racks mais pesados, tubulações maiores e rejeição de calor de alta capacidade.

Adaptar um data center antigo é mais difícil. Carga no piso, trajetos das tubulações, distribuição elétrica, folgas para manutenção e locais das CDUs podem limitar a densidade que os operadores conseguem implantar.

Algumas instalações usarão CDUs líquido-ar, que rejeitam o calor do refrigerante para o ar da sala. Essa abordagem pode acelerar a implantação onde não há água disponível na instalação.

Ela também preserva a carga de ar no nível da instalação que a captura líquida quase total pretende reduzir. O servidor passa a ser refrigerado por líquido, mas o edifício ainda transfere o calor pelo ar.

O uso de água exige tratamento igualmente cuidadoso. O resfriamento líquido direto usa um circuito fechado de equipamentos, mas o método final de rejeição de calor da instalação determina o consumo total de água.

Um circuito de água morna conectado a resfriadores secos pode reduzir ou evitar o uso evaporativo de água em climas adequados. Um sistema de torre de resfriamento ainda pode consumir uma quantidade significativa de água.

A comparação apropriada deve incluir todo o caminho, do silício ao ambiente externo. As porcentagens de captura de calor do servidor, por si só, não estabelecem o consumo total de energia ou o desempenho hídrico.

Esta é a verificação mais importante da narrativa da CoolIT. A captura quase total resolve o problema do ar residual do servidor, mas não elimina a necessidade de engenharia em nível de sistema.

A empresa descreveu uma direção plausível e um limiar de densidade claro em sua modelagem. Ela não publicou dados de aplicação suficientes para tornar 250 kW um ponto de corte universal.

Os operadores devem pedir quedas de pressão validadas, temperaturas dos componentes, energia das bombas, comportamento da redundância, tempos de manutenção e requisitos das instalações. Essas medições determinarão se um projeto sem ventoinhas realmente simplifica as operações.

O Argumento de Eficiência Depende de Toda a Cadeia de Resfriamento

Uma porcentagem maior de captura de calor cria uma oportunidade de eficiência, mas a arquitetura e as condições operacionais determinam se essa oportunidade se transforma em um ganho mensurável.

As ventoinhas dos servidores não são gratuitas. Elas consomem energia, ocupam espaço, geram ruído e impulsionam ar contra layouts de componentes cada vez mais restritivos.

A ASHRAE observou que a energia das ventoinhas pode representar de 10 a 20 por cento da energia do servidor em algumas configurações refrigeradas a ar. Essa sobrecarga se torna mais relevante quando milhares de servidores operam continuamente.

O líquido tem capacidade muito maior que o ar para transportar calor por um canal compacto. As coldplates também coletam calor próximo à sua fonte, evitando a necessidade de mover grandes volumes de ar por toda uma placa.

Essas propriedades favorecem empacotamento mais denso. Remover ventoinhas e grandes passagens de ar pode liberar volume interno para computação, rede, energia ou acesso mais direto para manutenção.

No entanto, sistemas líquidos consomem energia das bombas. Um projeto com canais estreitos, tubulações longas ou muitos ramais paralelos pode exigir maior pressão para manter fluxo suficiente.

O resultado depende de todo o projeto hidráulico. Menor consumo das ventoinhas dos servidores não garante automaticamente menor energia total de resfriamento.

A temperatura do refrigerante é outra variável importante. Líquido mais quente pode permitir mais horas de rejeição de calor sem chiller, dependendo do clima e dos requisitos da carga de trabalho.

Temperaturas mais altas do refrigerante também podem melhorar as oportunidades de reutilização de calor. O calor residual torna-se mais útil quando sua temperatura é suficiente para edifícios próximos ou processos industriais.

Os limites dos componentes restringem essa oportunidade. Processadores, memória, dispositivos ópticos, eletrônica de potência e armazenamento podem exigir diferentes temperaturas de entrada e margens operacionais.

Um circuito líquido completo precisa atender aos componentes mais restritivos sem resfriar excessivamente todos os demais. Múltiplos circuitos ou ramais cuidadosamente controlados podem lidar com essas diferenças, mas acrescentam complexidade.

A ASHRAE descreve classes de água que vão de circuitos de menor temperatura a condições de água morna acima de 45 graus Celsius. A compatibilidade dos equipamentos determina qual classe um operador pode usar.

O planejamento de capacidade também deve considerar o comportamento transitório. Processadores de IA podem alternar rapidamente entre períodos ociosos e alta utilização, mudando a saída térmica entre racks.

O líquido tem massa térmica, capaz de absorver mudanças curtas, mas os controles ainda precisam responder sem criar condições instáveis de fluxo ou temperatura.

A eficiência energética também é inseparável da utilização. Um rack densamente ocupado que opera de forma consistente pode usar espaço e infraestrutura de resfriamento com eficiência.

Um rack construído para potência de pico, mas que normalmente opera muito abaixo desse nível, pode deixar bombas e capacidade da instalação subutilizadas. Os controles precisam ter alcance suficiente para acompanhar a variação da demanda.

É por isso que as porcentagens dos fornecedores exigem contexto. A redução de 37 por cento no resfriamento de blades da HPE e a meta de ar abaixo de 1 por cento da CoolIT medem partes diferentes do sistema.

Uma compara a potência de resfriamento em projetos especificados. A outra descreve a parcela do calor dos equipamentos que chega ao ar.

Nenhum dos números, isoladamente, informa a eficiência de toda a instalação. Os operadores ainda precisam de efetividade no uso de energia, energia do sistema de resfriamento, uso de água, capacidade disponível e desempenho computacional entregue.

O argumento mais forte para servidores de IA sem ventoinhas, portanto, não é uma única porcentagem de eficiência. É a capacidade de evitar a ampliação de um sistema de ar separado ao lado da infraestrutura líquida.

Em 250 kW ou mais, impedir que dezenas de quilowatts entrem no ar da sala pode reduzir requisitos de equipamentos, fluxo de ar e contenção. Esse benefício cresce à medida que a potência do rack aumenta.

O ganho ainda precisa ser verificado para cada local. Clima, disponibilidade de água, redundância, carga de trabalho e equipamentos de rejeição de calor podem alterar o resultado final.

Três Sinais Mostrarão se os Servidores de IA sem Ventoinhas se Tornarão o Padrão

O próximo teste é saber se a captura quase total de calor passará da arquitetura dos fornecedores para uma implantação repetível em sistemas convencionais em escala de rack.

O primeiro sinal é a cobertura líquida na próxima geração de racks de IA de ponta. Os compradores devem examinar se os fornecedores resfriam diretamente memória, rede, armazenamento e componentes de energia.

O resfriamento líquido apenas dos processadores preservaria o modelo híbrido. A ampla cobertura de componentes sustentaria a alegação da CoolIT de que o calor foi além do chip.

As futuras especificações de rack da Nvidia serão particularmente importantes porque suas arquiteturas de referência influenciam fabricantes de servidores, fornecedores de resfriamento e planos de data centers.

O segundo sinal é o desempenho das instalações medido de forma independente. Os operadores precisam de resultados que incluam bombas, CDUs, rejeição de calor, consumo de água e utilização da carga de trabalho.

Um projeto que captura mais de 99 por cento do calor do servidor em líquido deve reduzir materialmente a demanda de ar na sala. Os dados operacionais publicados precisam mostrar se a energia total de resfriamento cai como esperado.

As comparações mais úteis avaliarão cargas de trabalho semelhantes em projetos híbridos e sem ventoinhas. Elas também devem divulgar temperaturas do refrigerante, condições climáticas, redundância e utilização.

O terceiro sinal é a padronização operacional. O setor precisa de conectores interoperáveis, especificações de refrigerante, procedimentos de manutenção, interfaces de monitoramento e requisitos de segurança.

As orientações do Open Compute Project fornecem uma base, mas a adoção ampla depende de os fornecedores implementarem esses requisitos de forma consistente. Os operadores não podem tratar cada rack como um sistema mecânico personalizado.

A padronização também facilitaria a substituição de componentes e a aquisição com múltiplos fornecedores. Sem ela, as instalações correm o risco de se tornarem dependentes de manifolds, fluidos e processos de manutenção proprietários.

A análise de servidores sem ventoinhas patrocinada pela CoolIT capta uma transição real, embora seu limiar de 250 kW continue sendo uma conclusão do fornecedor.

A inversão importante já é visível. O resfriamento líquido já foi o complemento adicionado aos processadores quando o ar atingia seus limites. Agora, o ar está se tornando o complemento deixado para trás depois que o líquido lida com quase tudo.

Essa mudança pressiona fabricantes de servidores, projetistas de instalações e operadores ao mesmo tempo. Cada grupo precisa decidir se preservar a infraestrutura híbrida ainda oferece flexibilidade útil.

Para compradores que planejam racks de várias centenas de quilowatts, a ação imediata é solicitar mapas térmicos completos, em vez de apenas especificações de processadores. Pergunte quais componentes permanecem no ar e calcule sua carga absoluta.

Em seguida, acompanhe cada quilowatt pelo circuito líquido, CDU, sistema da instalação e equipamento final de rejeição de calor. Esse exercício mostrará se o resfriamento líquido sem ventoinhas da CoolIT simplifica o edifício ou apenas transfere a complexidade.

O futuro não se tornará sem ventoinhas porque a expressão parece eficiente. Ele se tornará sem ventoinhas quando sistemas de produção demonstrarem que a cobertura líquida total é mais fácil de operar do que uma bolsa de ar de 75 kW.