A resposta tradicional para lidar com o calor nos information facilities tem sido usar ventiladores resfriados a ar para resfriar o equipamento. Mas resfriar um rack de IA moderno é como soprar uma panela quente: funciona de forma lenta e ineficiente. A indústria estava madura para a mudança.
Sempre acreditei que os avanços mais significativos acontecem quando combinamos a agilidade de uma startup com a escala e a confiabilidade de um líder international como a Cisco. Reunimos uma pequena equipe para avançar na curva, construímos um protótipo e o apresentamos a clientes em todo o mundo. Com suggestions direto da indústria e de nossos clientes nos últimos três anos, estamos trabalhando para trazer ao mercado um change de rede 100% refrigerado diretamente a líquido.
O calor por trás do hype
Com a explosão da IA generativa, a Agência Internacional de Energia projecta que a demanda de eletricidade dos information facilities em todo o mundo deverá mais que dobrar entre 2024 e 2030 para cerca de 945 terawatts-hora (TWh), um pouco mais do que todo o consumo de eletricidade do Japão hoje. O rack empresarial tradicional de hoje consome de 5 a 15 kW. Um rack de GPU AI pode consumir de 60 a 130 kW e é projetado para consumir até 1 MW cada até 2030uma escala que já foi usada para instalações inteiras.
Nessa escala, os clusters de IA só podem ser resfriados com refrigeração líquida. Assim como um motor de carro que circula o líquido refrigerante para afastar o calor do motor, o resfriamento líquido circula uma mistura de água e glicol através dos tubos para dissipar com eficiência o calor diretamente dos componentes de rede de alta densidade e alto desempenho. Isso proporciona mais desempenho por rack, ao mesmo tempo que utiliza menos energia para resfriá-lo.
Construído como uma startup
Em 2022, um grupo de engenheiros da Cisco – Diretor Sênior de Arquitetura de Knowledge Middle Christopher Liljenstolpe, Diretor de Engenharia de {Hardware} Vic Chia e Gerente Sênior de Produtos de Engenharia Asha Hegde – decidiu construir um protótipo de uma versão com refrigeração líquida direta ao chip do o change Cisco 51,2 terabits.
Para uma equipe que opera com mentalidade de startup dentro de uma empresa do tamanho da Cisco, enfrentamos o clássico dilema do ovo e da galinha: a empresa queria ver a demanda antes de investir; os clientes precisavam de um produto viável antes de expressar formalmente a demanda.
Nossa estratégia foi reunir provas da indústria e dos clientes. Colaboramos com parceiros como o Open Compute Challenge (OCP) e a Linux Basis para ajudar a definir o caminho a seguir para a infraestrutura de refrigeração líquida e lançamos um protótipo na Conferência de Fibra Óptica em março de 2023. No maior evento de comunicações ópticas com mais de 15.000 participantes, ninguém havia mostrado nada parecido. Os clientes imediatamente começaram a perguntar: “Quando isso estará disponível?” Isso confirmou que estávamos indo na direção certa.
A equipe apresentou o protótipo em outras conferências do setor nos meses seguintes, ganhando impulso a cada exibição. O protótipo desbloqueou conversas reais de clientes com hiperscaladores de IA, neoclouds e provedores de serviços. “Os servidores GPU já mudaram para refrigeração líquida, mas o change de rede está no mesmo rack quente e denso e ainda depende do ar”, compartilhou Christopher. “Como líderes em redes, conseguimos ajudar os clientes a pensar em resfriar toda a sua infraestrutura e ter conversas que não aconteciam em nenhum outro lugar.”
Nosso desafio de engenharia mais difícil foi resfriar a óptica frontal. Os transceptores OSFP 800G do protótipo geram enorme calor em um espaço pequeno, e a óptica foi projetada para ser trocada dentro e fora. Precisávamos manter uma conexão térmica firme entre a óptica e a placa fria. Fomos pioneiros em um design de resfriamento óptico 2×8 que resolve esse desafio e ajudou a moldar a forma como a indústria mais ampla aborda o resfriamento óptico hoje.
Do protótipo ao produto
Nosso protótipo e nossa pilha de evidências facilitaram que os tomadores de decisão da Cisco se comprometessem a produzir um change ainda mais rápido. “Você precisa de provas de que uma nova aposta vale a pena”, disse Asha. “A resposta do cliente foi tão forte que foi uma decisão fácil para a liderança dar luz verde à produção.”
Embora tenhamos sido os primeiros a mostrar o que period possível, sabíamos que outras empresas não estavam muito atrás. Atrasar a oferta deste produto resultaria na perda de quaisquer vantagens da Cisco como pioneira.
Em fevereiro de 2026, anunciamos a próxima geração de sistemas Cisco N9000 e Cisco 8000 com designs de refrigeração líquida. Alimentado pelo chip Cisco Silicon One G300, o sistema oferece 102,4 terabits por segundo de rendimento, dobrando a capacidade do protótipo no mesmo espaço físico. Isso permite densidade de largura de banda significativamente maior e uma melhoria energética de quase 70%, oferecendo a mesma largura de banda em um único sistema que anteriormente exigiria seis sistemas de geração anteriores.
Estamos nos concentrando em aumentar a eficiência energética, reduzir os custos operacionais e simplificar as operações à medida que a construção do ecossistema de IA se expande além dos hiperescaladores. “Nosso resfriamento líquido não está instalado”, diz Vic. “O silício, a óptica e o resfriamento são projetados como um único sistema, para que as operadoras possam incorporá-los em seus information facilities desde o primeiro dia.”
Ninguém escala sozinho
A mentalidade de startup não envolve apenas construir rapidamente e chegar primeiro ao mercado. Trata-se de saber o que construir e quando trazer parceiros que lideram seus setores.
Nós criamos o Alianças de Engenharia Cisco programa para dimensionar nossa capacidade de projetar e validar novas soluções. Nossa aliança permite que {hardware}, software program e serviços reduzam o risco de integração e acelerem o tempo de implantação para a construção rápida de infraestruturas de IA.
Estas parcerias são especialmente críticas num cenário regulatório em evolução que se concentra na captura de calor residual. A Lei de Eficiência Energética da Alemanha (EnEfG) e regulamentações europeias mais amplas exigem que certos information facilities capturem o calor residual e devolvê-lo aos sistemas de aquecimento municipal. Quando o calor é capturado em fluido e transferido para um trocador de calor em vez de expelido como ar quente, transformamos resíduos em recursos.
A inovação não chega e depois para
A verdadeira inovação é um estado constante de olhar para o outro lado e pode vir de qualquer lugar dentro de uma empresa deste porte. Construímos rumo ao rumo que o mercado está caminhando, ouvimos os desafios dos clientes e escalamos um ecossistema no qual nossos clientes podem confiar imediatamente. À medida que a panela fica cada vez mais quente, já estamos indo além do change, explorando o resfriamento por imersão e estendendo arquiteturas de resfriamento líquido para armazenamento e fontes de alimentação.
Na Cisco, não estamos apenas construindo para as demandas atuais de IA; estamos construindo as bases para a próxima década de infraestrutura. Ouvimos, criamos protótipos, fazemos parcerias e escalamos. É assim que lideramos na period da IA.