L'intelligenza artificiale (AI) consente alle macchine di apprendere dai dati, riconoscere schemi e generare contenuti. Con l'espansione del suo utilizzo nelle aziende e nella vita quotidiana, l'infrastruttura necessaria per addestrare ed eseguire i modelli di AI sta crescendo rapidamente. Secondo l'International Energy Agency (IEA), il consumo di elettricità dei data center focalizzati sull'AI è aumentato del 50% nel 2025. Per i provider di colocation, i proprietari e gli investitori, ciò rappresenta sia un'opportunità per sviluppare nuova capacità di calcolo sia una sfida: rendere tale capacità disponibile in modo efficiente e affidabile. Le maggiori densità di potenza per rack e l'evoluzione dei profili di carico impongono nuove esigenze ai sistemi di raffreddamento. L'architettura scelta oggi influenzerà i costi operativi, l'utilizzo della potenza elettrica disponibile e la capacità della struttura di accogliere future implementazioni IT.
I carichi di lavoro dell'AI si basano su acceleratori ad alte prestazioni che concentrano una notevole capacità di calcolo all'interno di singoli rack. L'IEA riporta che la densità di potenza dei server AI è aumentata di undici volte tra il 2020 e il 2025. Questo evidenzia la rapidità con cui stanno cambiando i requisiti infrastrutturali, con implicazioni sia per i nuovi sviluppi sia per le strutture che si stanno adattando ai clienti AI. Soddisfare questa domanda richiede molto più dell'aggiunta di capacità di raffreddamento. I progettisti devono coordinare l'approvvigionamento delle apparecchiature e la costruzione con la disponibilità di energia elettrica, tenendo al contempo conto di specifiche IT che potrebbero evolversi durante il progetto. Per un operatore di colocation, i ritardi possono influire sul momento in cui la capacità contrattualizzata diventa disponibile; per un investitore, possono posticipare il momento in cui la struttura inizia a generare ritorni economici. Le decisioni relative al raffreddamento prese nelle fasi iniziali del progetto possono contribuire a evitare successive modifiche ai layout, alle interfacce delle apparecchiature e ai requisiti di installazione. Una volta operativa, l'infrastruttura AI presenta inoltre un profilo di carico differente. NVIDIA spiega che grandi cluster di addestramento possono sincronizzare migliaia di GPU, causando bruschi passaggi tra elevata e bassa richiesta di potenza elettrica. I carichi di lavoro enterprise tradizionali sono spesso più diversificati e asincroni, per cui le singole fluttuazioni tendono a compensarsi all'interno della struttura. Queste variazioni coordinate influenzano la generazione di calore, sebbene il loro impatto sulle temperature del fluido refrigerante dipenda dalle caratteristiche termiche dei server e dell'intero circuito di raffreddamento. I progettisti devono quindi considerare non solo il carico massimo supportabile, ma anche il modo in cui il sistema reagisce nel tempo. La sfida consiste nel collegare questi requisiti operativi a un progetto concretamente realizzabile: un'architettura in grado di supportare IT ad alta densità, gestire carichi variabili ed essere installata nei tempi richiesti.
Comprendere questo profilo operativo cambia il modo in cui le prestazioni del raffreddamento dovrebbero essere valutate. Un sistema selezionato esclusivamente sulla base della condizione di progetto a pieno carico può comportarsi diversamente a carico parziale o durante variazioni dell'attività IT. La valutazione deve considerare le condizioni che la struttura sperimenterà durante l'intero anno. Il Power Usage Effectiveness (PUE) fornisce un metodo per valutare l'energia aggiuntiva associata al supporto delle operazioni IT. Si calcola dividendo il consumo energetico totale della struttura per il consumo energetico delle apparecchiature IT nello stesso periodo. Un PUE pari a 1,20 significa che per ogni unità di energia consumata dall'IT sono necessarie ulteriori 0,20 unità per infrastrutture quali raffreddamento e distribuzione elettrica. A parità di fabbisogno energetico IT, un PUE più basso si traduce in un minore consumo energetico dell'intera struttura. Per proprietari e investitori, questo rende l'efficienza del raffreddamento un elemento rilevante per i costi operativi a lungo termine. Può inoltre contribuire a utilizzare in modo più efficace una connessione elettrica limitata, lasciando potenzialmente più potenza disponibile per l'elaborazione. Anche le prestazioni dinamiche meritano attenzione in questa valutazione. La capacità di accumulo termico e i controlli coordinati possono contribuire a stabilizzare la temperatura dell'acqua al variare dei carichi IT. Quando questo evita un funzionamento inefficiente dell'impianto, può favorire migliori prestazioni energetiche annuali. L'effetto dipende dal sistema nel suo complesso e dalla relativa strategia di controllo. La stabilità della temperatura supporta inoltre la continuità operativa, un beneficio che il solo PUE non è in grado di descrivere. I team di progetto dovrebbero pertanto valutare congiuntamente le prestazioni energetiche e la capacità di mantenere condizioni di raffreddamento adeguate per i server, garantendo che gli obiettivi di efficienza siano compatibili con i requisiti di disponibilità dei carichi di lavoro AI previsti. Questo aspetto è particolarmente rilevante quando una struttura viene messa in servizio per fasi, prima di raggiungere il carico IT di progetto finale.
Questi requisiti rendono la scelta tra raffreddamento ad aria e a liquido una parte importante della progettazione. Il raffreddamento ad aria trasferisce il calore dai server al flusso d'aria, che viene poi gestito da apparecchiature quali i Computer Room Air Handler (CRAH) o le Fan Wall Unit. Questa soluzione rimane adatta a molte applicazioni, ma l'aumento della densità di potenza per rack rende più difficile rimuovere il calore in modo efficiente utilizzando esclusivamente l'aria. Il raffreddamento a liquido Direct-to-Chip cattura il calore direttamente da processori e acceleratori tramite piastre fredde (cold plate). Il refrigerante riscaldato trasporta questa energia verso una Coolant Distribution Unit (CDU), che normalmente la trasferisce tramite uno scambiatore di calore al circuito idraulico della struttura. Mantenere separati questi circuiti consente di gestire il refrigerante che serve le apparecchiature IT sensibili in modo indipendente rispetto all'acqua dell'impianto.
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Catturare il calore vicino alla sua sorgente riduce il flusso d'aria necessario per il raffreddamento. Quando le specifiche IT consentono temperature del refrigerante più elevate, la struttura può inoltre sfruttare le condizioni esterne per il free cooling su un intervallo operativo più ampio, riducendo la dipendenza dal raffreddamento basato su compressori. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti identifica il raffreddamento diretto a liquido come una soluzione con il potenziale di migliorare le prestazioni energetiche della struttura. Tuttavia, il raffreddamento Direct-to-Chip non elimina necessariamente tutto il calore generato all'interno di un rack. I componenti esterni al circuito a liquido possono infatti continuare a richiedere il raffreddamento ad aria, rendendo importante una gestione coordinata di entrambi i sistemi. L'architettura più adatta dipende quindi dalla configurazione IT e dalla quota di calore intercettata dal liquido. Chiller, CDU e apparecchiature di raffreddamento ad aria devono lavorare insieme. Le loro prestazioni combinate determinano l'efficacia con cui la struttura può supportare il calcolo ad alta densità mantenendo sotto controllo l'energia necessaria al funzionamento.
Questa esigenza di coordinamento è al centro del concetto di raffreddamento brevettato sviluppato congiuntamente da Daikin Applied Europe e CTS Group. Il concetto combina sistemi idronici avanzati, controlli evoluti, ampio utilizzo del free cooling e una tecnologia dedicata di tubazioni di accumulo (buffer pipe) per soddisfare i requisiti operativi delle moderne infrastrutture AI. L'approccio considera la generazione, il trasporto e il controllo del raffreddamento come un unico sistema integrato. La tecnologia buffer pipe contribuisce a mantenere stabile la temperatura dell'acqua fornita ai server raffreddati a liquido durante improvvise variazioni di carico e brevi interruzioni dell'alimentazione elettrica. Oltre a questa gestione della temperatura, l'architettura è progettata per massimizzare le opportunità di funzionamento efficiente del sistema di raffreddamento. I valori di PUE previsti raggiungono livelli fino a 1,09 nei climi nordici e inferiori a 1,20 negli impegnativi ambienti del Medio Oriente. Si tratta di stime dipendenti dal progetto, influenzate dal clima e dalla percentuale del carico IT servita dal raffreddamento a liquido. Questi valori descrivono il concetto nel suo insieme e non il contributo isolato di un singolo componente. La rilevanza economica deriva direttamente dal calcolo del PUE. A parità di consumo energetico IT, ridurre l'energia necessaria alle infrastrutture di supporto significa diminuire l'elettricità richiesta per far funzionare la struttura. Quando la capacità della rete è limitata, un'infrastruttura più efficiente può inoltre consentire di destinare una quota maggiore della potenza disponibile all'IT, in funzione dei requisiti di progettazione e ridondanza del sito. La partnership combina competenze complementari. Con sede in Svizzera, CTS Group è un contractor internazionale specializzato esclusivamente nella progettazione e realizzazione di data center. La combinazione di progettazione, ingegneria e produzione interna supporta un approccio modulare e prefabbricato, con strumenti digitali utilizzati dalla fase concettuale fino alla messa in servizio. Questa esperienza nella realizzazione di progetti si affianca alle apparecchiature di raffreddamento e alle competenze applicative di Daikin. Questo modello integrato aiuta i clienti a sviluppare capacità scalabile con maggiore certezza nei tempi di realizzazione e qualità costante durante l'esecuzione del progetto. La nuova CDU Daikin fornisce l'interfaccia tra i circuiti di raffreddamento della struttura e quelli tecnologici, trasferendo il calore e supportando i requisiti di temperatura e pressione delle apparecchiature IT raffreddate a liquido. Considerare questa interfaccia insieme alla centrale frigorifera e ai controlli aiuta ad allineare la selezione delle apparecchiature alle condizioni operative previste. Per gli operatori, il valore risiede nella valutazione congiunta di questi elementi fin dalle fasi di progettazione. Scopri di più sul concetto di raffreddamento Daikin-CTS e su come selezionare una CDU per il raffreddamento a liquido dei data center.
Raggiungere le prestazioni previste richiede anche un fornitore in grado di supportare l'esecuzione del progetto. Nella Uptime Institute Data Center Staffing and Recruitment Survey 2025, il 42% dei partecipanti alla relativa domanda ha identificato i tempi di consegna dei produttori come una delle principali sfide per la propria organizzazione, mentre il 17% ha indicato la qualità produttiva non uniforme. Per questo motivo, il supporto ingegneristico, le capacità produttive e l'esperienza nei test rappresentano importanti criteri di selezione. Daikin Applied Europe dispone di un'organizzazione dedicata ai data center, supportata da investimenti superiori a 30 milioni di euro in ricerca, sviluppo e capacità produttive nell'ultimo decennio. I ricavi sono cresciuti da 442 milioni di euro nel FY2023 a 472 milioni di euro nel FY2024 e 504 milioni di euro nel FY2025, registrando un incremento di circa il 14% tra FY2023 e FY2025. L'esperienza nella gestione di grandi commesse è dimostrata dal progetto OSL-Hamar in Norvegia, dove Daikin ha fornito 71 chiller free cooling e 330 fan array unit. Le capacità di Factory Acceptance Testing (FAT) fino a 10 MW consentono inoltre di verificare le prestazioni prima della consegna, aiutando i clienti a validare i requisiti tecnici prima che le apparecchiature arrivino in cantiere. Il portafoglio Daikin comprende chiller free cooling, CDU, fan wall unit, CRAH e sistemi di controllo. Questa ampiezza di offerta favorisce il coordinamento delle apparecchiature lungo l'intera catena del raffreddamento, mentre le soluzioni skid ingegnerizzate possono ridurre le attività di integrazione richieste in sito.
La prefabbricazione rende più concreta la discussione sulla consegna del progetto: assemblare e configurare le apparecchiature prima dell'installazione può semplificare le attività in cantiere e la messa in servizio. CTS Group prefabbrica skid specifici per chiller e CDU, in modo che ogni pacchetto arrivi pronto per essere integrato rapidamente nel sistema in sito. Il coordinamento anticipato delle interfacce, degli accessi e dei requisiti di test aiuta i team di progetto a gestire la complessità e ad allineare l'infrastruttura di raffreddamento con il programma di costruzione.