Solução de monitoramento da RIKA SENSOR para centros de supercomputação

Para centros de supercomputação em todo o mundo, a operação estável do hardware de computação de alto desempenho (HPC) depende de um componente crítico de gerenciamento térmico: o fluido refrigerante. Esse fluido especializado circula pelos racks de servidores, placas de resfriamento e trocadores de calor, dissipando o calor extremo dos chips de ultra-alta densidade. Sua confiabilidade determina diretamente a eficiência computacional, a vida útil do hardware e até mesmo a estabilidade do sistema. Sem ferramentas de monitoramento específicas, a degradação, contaminação ou queda de desempenho do fluido refrigerante podem causar superaquecimento, corrosão de componentes ou desligamentos repentinos do sistema. Vamos explorar como as soluções de monitoramento de fluido refrigerante da RIKA SENSOR protegem as operações de supercomputação em todo o mundo, em conformidade com os padrões técnicos globais e os requisitos específicos do setor.

Equipe Central de Sensores: Específica para cada função, em conformidade global.

Nos principais centros de supercomputação da América do Norte, Europa e Ásia, os "guardiões do núcleo" do desempenho do líquido refrigerante desempenham funções distintas e de missão crítica:

1. Sensor de temperatura de líquidos: Âncora de estabilidade térmica

O controle de temperatura é imprescindível para o gerenciamento térmico em HPC, pois a temperatura do líquido refrigerante impacta diretamente a eficiência da dissipação de calor. O sensor de temperatura do líquido da RIKA oferece regulação térmica precisa:

• Função principal: Mantém o líquido refrigerante na faixa ideal de 18 a 24 °C (comprovadamente ideal para sistemas HPC). Temperaturas acima desse limite reduzem a eficiência da troca de calor, forçando os chips a reduzir a frequência; temperaturas abaixo desse limite aumentam o consumo de energia e o risco de danos por condensação em componentes sensíveis.
• Normas globais : A ISO 7789 define os requisitos de estabilidade de temperatura para fluidos de refrigeração de data centers, enquanto as normas de HPC (Computação de Alto Desempenho) do Departamento de Energia dos EUA (DOE) exigem uma precisão de medição de ±0,1 °C. O SuperMUC-NG, na Alemanha, um dos principais centros de supercomputação, exige desvios de temperatura em tempo real de no máximo 0,2 °C para garantir a operação ininterrupta.

2. Sensor de condutividade (EC): Purity Gatekeeper

A pureza do líquido refrigerante é fundamental para evitar curtos-circuitos ou corrosão de componentes causados ​​por condutividade indesejada. O sensor EC da RIKA impõe padrões de pureza rigorosos:

• Requisitos padrão: As normas globais da indústria de HPC exigem que a condutividade do fluido refrigerante seja ≤ 10 μS/cm (microsiemens por centímetro). Para fluidos refrigerantes dielétricos — comumente usados ​​no resfriamento direto do chip — os padrões são mais rigorosos (≤ 1 μS/cm) para eliminar os riscos de fuga elétrica.
• Resposta a emergências: A contaminação por impurezas ou infiltração de umidade provoca um pico imediato de condutividade. O sensor envia alertas instantâneos, permitindo que os engenheiros substituam o fluido refrigerante ou ativem os sistemas de filtragem, evitando danos irreversíveis aos equipamentos de alta tensão.

3. Sensor de pH: Protetor contra corrosão

Níveis estáveis ​​de pH protegem os componentes metálicos, placas de resfriamento e conectores do hardware de supercomputadores contra corrosão. O sensor de pH da RIKA garante a integridade dos materiais a longo prazo.

• Princípio de funcionamento: Detecta rapidamente a concentração de íons de hidrogênio, mantendo o pH do fluido refrigerante entre 6,5 e 8,5 (o padrão internacional para fluidos de refrigeração industrial). Fluidos refrigerantes excessivamente ácidos ou alcalinos aceleram a oxidação do metal, produzindo partículas de ferrugem que obstruem tubulações e dificultam a dissipação de calor.
• Impacto no mundo real : No centro de supercomputação Fugaku, no Japão, dados de pH em tempo real são transmitidos por fibras ópticas para o sistema de controle central. Isso possibilita ajustes químicos automáticos, reduzindo o tempo de inatividade para manutenção relacionada à corrosão em 40% ao ano.

4. Sensor de Turbidez: Detector de Contaminação

Partículas microscópicas invisíveis — como limalhas de metal, poeira ou subprodutos da degradação do fluido refrigerante — podem riscar as superfícies de troca de calor e obstruir os microcanais. O sensor de turbidez da RIKA elimina esses riscos ocultos:

• Precisão : Mede turbidez ≤ 1 NTU (Unidade Nefelométrica de Turbidez), em conformidade com as normas ISO 7027 para fluidos de alta pureza.
• Aplicação prática: No supercomputador Summit do Laboratório Nacional de Oak Ridge, nos EUA, sensores de turbidez são instalados em junções críticas de dutos. A detecção de anomalias aciona um ciclo completo de filtragem do líquido refrigerante, garantindo a dissipação de calor sem obstruções e prolongando a vida útil do hardware em 25%.

5. Sensores auxiliares: Linhas de defesa suplementares

• Sensor de oxigênio dissolvido: Controla o teor de oxigênio dissolvido em ≤ 5 mg/L para evitar a oxidação do fluido refrigerante e a ferrugem da tubulação — um fator especialmente crítico para fluidos refrigerantes à base de óleo mineral, amplamente utilizados em sistemas HPC.
• Sensor de Qualidade da Água Multiparâmetro : O RIKA RK500-09 integra a detecção de temperatura, condutividade, pH e turbidez. Isso reduz a complexidade de instalação e permite o gerenciamento unificado de dados para grandes complexos de supercomputadores.

Como funcionam os sensores de refrigeração das salas de supercomputadores em nível global

Esses sensores formam um sistema integrado de monitoramento de líquido refrigerante para IoT, adaptado às demandas específicas da supercomputação com um fluxo de trabalho simplificado e automatizado:

• Monitoramento em tempo real : Sensores são imersos em tanques de líquido refrigerante, tubulações ou trocadores de calor, coletando dados a cada 1 a 5 segundos — abrangendo temperatura, condutividade, pH e turbidez.
• Transmissão de dados: Aproveita protocolos globais de IoT (LoRa, NB-IoT) ou 5G (por exemplo, monitoramento em tempo real habilitado para 5G no centro de supercomputação Tianhe-3 da China) com latência de apenas 20 ms, garantindo que os dados críticos cheguem aos sistemas de controle instantaneamente.
• Alertas automáticos: Envia notificações por SMS, aplicativo ou sala de controle para os engenheiros quando os parâmetros excedem os limites, como temperatura > 24℃ ou condutividade > 10 μS/cm.
• Ações Vinculadas : Em configurações avançadas, altas temperaturas acionam automaticamente as bombas de refrigeração de reserva; turbidez anormal inicia ciclos de filtragem. Isso minimiza a intervenção humana e reduz o tempo de inatividade do sistema em até 60%.

Normas e práticas regionais: adaptação local, qualidade global.

Embora as necessidades básicas de monitoramento sejam consistentes, os sensores de refrigeração da RIKA se adaptam aos padrões regionais de HPC e às prioridades operacionais:

Por que escolher sensores com certificação NSF para o líquido refrigerante de supercomputadores?

• Conformidade Global: Atende às normas CE e ISO 7789, permitindo a integração perfeita em projetos internacionais de supercomputação e eliminando barreiras de conformidade transfronteiriças.
• Relação custo-benefício: Desenvolvidos pela RIKA SENSOR, esses sensores igualam o desempenho de líderes do setor como Hach e Shimadzu, com custos 30 a 50% menores, reduzindo as despesas operacionais de longo prazo para centros de supercomputação.

Conclusão: Garantindo a estabilidade da supercomputação em todo o mundo

Os sensores de refrigeração para salas de supercomputadores da RIKA são a espinha dorsal da gestão térmica de HPC — desde o Summit em Oak Ridge e o Fugaku em Tóquio até o SuperMUC-NG em Berlim e o Tianhe-3 em Tianjin. Ao substituir a amostragem manual por dados em tempo real e a manutenção reativa por alertas proativos, essas soluções garantem um desempenho consistente e em conformidade do sistema de refrigeração, maximizando a eficiência computacional e prolongando a vida útil do hardware.

Nossos sistemas de monitoramento de fluido refrigerante combinam conformidade técnica global com adaptação local, atendendo aos mais altos padrões internacionais e, ao mesmo tempo, às necessidades regionais de computação de alto desempenho (HPC). Indicados para operadores de supercomputadores, empresas de engenharia de data centers e provedores de infraestrutura de TI que buscam soluções de monitoramento confiáveis ​​e econômicas.