O papel da aliança entre a universidade e a indústria na inovação dos data centers

Greg Ratcliff*

O que acontece quando a curiosidade acadêmica vai ao encontro da pressão da indústria? Cria-se uma massa crítica propícia para o desenvolvimento de data centers totalmente autônomos.

Uma forma de entender essa força propulsora é analisar como os engenheiros projetam sistemas para o espaço sideral. Eles constroem para calor extremo, radiação e alta velocidade: condições que não podem ser totalmente simuladas na Terra. Todos os componentes precisam estar prontos antes do lançamento, porque não há como fazer ajustes depois que eles são enviados para o espaço.

Essa mesma mentalidade agora se aplica à infraestrutura de data centers. Todos os grandes players estão construindo antes da necessidade. Racks com 200 quilowatts, requisitos crescentes de energia e a demanda por operações com zero emissões de carbono não são possibilidades futuras. São realidades que se aproximam rapidamente.

Algumas das descobertas mais importantes não vêm apenas das equipes de produto. Elas estão surgindo de esforços de pesquisa de longo prazo, muitas vezes em parceria com laboratórios universitários e consórcios globais. Essas equipes exploram ideias que podem levar anos para serem comercializadas, mas que, cedo ou tarde, acabarão por formar a espinha dorsal do setor.

Por que a academia é essencial para a evolução do data center

Os desafios que moldarão a próxima década não são modestos. Como alimentar e resfriar máquinas que operam em densidade extrema? Quais níveis de tensão os racks da próxima geração exigirão? Como dar suporte aos sistemas de IA atuais e, ao mesmo tempo, estabelecer as bases para a computação quântica? Como fazer tudo isso enquanto se reduz as emissões de carbono?

Esses não são apenas desafios técnicos. Eles ultrapassam os limites do que é fisicamente possível hoje. Resolvê-los exige mais do que qualquer empresa pode fazer sozinha.

As parcerias entre a academia e o setor educacional criam espaço para experimentação – isso é feito num ambiente fértil, longe da pressão das metas trimestrais de negócios. As equipes podem testar ideias ousadas, assumir riscos e desenvolver tecnologias que ainda não são comercialmente viáveis, mas que em breve serão. O trabalho geralmente começa anos antes de o mercado estar pronto. Essa é a força das alianças entre o setor privado e o educativo. Esses programas fazem mais do que impulsionar a inovação. Eles nos dão uma visão mais clara do que está por vir. Os pesquisadores identificam os problemas antecipadamente, muito antes de eles atingirem os ambientes de produção, e moldam soluções que correspondem ao rumo real da infraestrutura.

Exemplos de colaboração universidade/indústria

O trabalho conjunto entre a indústria e a academia não é teórico. Ele já moldou a forma como os data centers operam hoje. Há uma década, as primeiras parcerias de pesquisa ajudaram a validar as baterias de íon-lítio para energia de reserva. Seis anos atrás, elas desempenharam um papel fundamental no avanço do resfriamento líquido direto ao chip. No momento, trabalha-se em novos métodos de resfriamento criados para lidar com cargas de calor mais altas, essenciais para dar suporte à próxima onda de desempenho impulsionado por IA.

Essas parcerias continuam a crescer por meio de pesquisas focadas em todo o mundo. Na Universidade Estadual de Ohio, EUA, por exemplo, grandes organizações privadas financiam  pesquisas em eletrônica de alta potência para impulsionar o futuro da distribuição de energia. Por meio do Centro de Sistemas Eletrônicos com Eficiência Energética (ES2), trabalha-se com várias universidades em soluções térmicas para pilhas de chips 3D.

Na Índia, a aliança entre o setor privado e a universidade gerou um laboratório de simulação na Faculdade de Engenharia da Universidade Tecnológica de Pune, ou CoEP, para estudar os desafios de resfriamento em climas tropicais. No Sudeste Asiático, grandes players de soluções de energia e refrigeração para data centers fizeram parcerias com a Universidade Nacional de Cingapura (NUS) e a Universidade Tecnológica de Nanyang (NTU) de Cingapura para lançar o Sustainable Tropical Data Centre Testbed (STDCT), a primeira instalação da região a validar o resfriamento avançado em ambientes de alta umidade e alta temperatura.

Por meio do programa COOLERCHIPS da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada em Energia (ARPA-E), fica mais fácil explorar métodos não convencionais de remoção de calor. Por meio de parcerias entre a indústria e a universidade, estamos avançando em mais de cem tecnologias emergentes com nossos colaboradores universitários.

Como a academia e a indústria desenvolvem capacidades

A preparação técnica não é suficiente. A preparação de talentos é igualmente importante. Os data centers do futuro precisarão de engenheiros que entendam tanto de energia quanto de refrigeração em nível de sistema. Esse tipo de especialização começa nos laboratórios universitários, onde os alunos trabalham diretamente com as mesmas plataformas térmicas, de energia e de controle encontradas em data centers reais.

Exatamente como os sistemas para o espaço sideral são construídos para órbitas que ainda não alcançaram, a infraestrutura dos data centers de hoje precisa ser projetada para demandas que ainda não se pode medir totalmente. Somente a colaboração em longo prazo entre a universidade e a indústria pode resolver esse desafio.

*Greg Ratcliff é diretor de inovação da Vertiv.