People Innovation Excellence

Liquid Cooling Data Center Solusi Dingin Dunia Komputasi

Figure 1. Server yang direndam dalam cairan pendingin di fasilitas modern (https://www.datacenterfrontier.com/sponsored/article/55266936/liquid-cooling-in-the-data-center-is-a-good-thing)

Di balik setiap pencarian Google, setiap video yang kita tonton, dan setiap model AI yang kita jalankan, ada pusat data raksasa yang bekerja tanpa henti. Tetapi ada satu hal yang sering terlupakan: server-server ini menghasilkan panas dalam jumlah luar biasa. Dan semakin besar dunia komputasi, semakin “panas” pula beban kerjanya.

GPU modern seperti NVIDIA H100 atau MI300 tidak hanya membutuhkan daya yang besar, tetapi juga menghasilkan panas hingga puluhan derajat secara cepat. Ketika ribuan chip ini digabung dalam satu rak, temperatur bisa meningkat drastis membuat air cooling tradisional tak lagi cukup. Di sinilah liquid cooling hadir sebagai solusi dingin untuk dunia komputasi yang makin panas.

Mengapa Data Center Kini Beralih ke Cairan?

Pendinginan udara memiliki batas alamiah. Udara memiliki kapasitas panas rendah, sehingga memindahkan panas dari chip ke ruangan membutuhkan kipas besar, airflow tinggi, dan energi listrik yang semakin mahal.

AI generatif memperparah masalah ini:

  1. Training model LLM dapat menghabiskan megawatt daya secara kontinu
  2. Densitas rak meningkat dari 10–15 kW (era lama) menjadi 40–80 kW (era AI)
  3. GPU AI modern cepat mencapai 90°C jika tidak didinginkan optimal

Liquid cooling tidak hanya lebih efisien ia bisa 1.000× lebih baik dalam menyerap panas dibanding udara.

Jenis-Jenis Liquid Cooling

Figure 2. Berbagai teknik liquid cooling untuk pusat data modern (https://www.tierpoint.com/blog/data-center-liquid-cooling/)

Beberapa teknik yang kini menjadi standar industri:

  1. Immersion Cooling
    Server direndam langsung dalam cairan dielektrik.
    Memiliki beberapa keunggulannya seperti pembuangan panas sangat cepat, tidak perlu kipas internal, dan cocok untuk densitas ultra-tinggi (80–100 kW per rak). Ini banyak digunakan untuk beban kerja AI besar atau kripto mining generasi lanjut.
  2. Two-Phase Immersion Cooling
    Cairan mendidih pada suhu rendah untuk menyerap panas, uap kemudian dikondensasikan kembali. Metode ini sangat efisien dan mulai diadopsi oleh hyperscaler.
  3. Direct-to-Chip (DTC) Cooling
    Cairan dialirkan ke cold plate yang ditempel langsung di CPU/GPU. Digunakan oleh AWS, Google, dan Meta untuk beban kerja AI karena instalasinya lebih mudah.
  4. Closed-Loop Cooling
    Menggunakan sirkulasi cairan tanpa pertukaran dengan udara, cocok untuk rak intensif.
  5. Rear Door Heat Exchanger (RDHx)
    Pendingin dipasang sebagai “pintu belakang” rak server, menangkap panas sebelum keluar ke ruangan.

Keuntungan Liquid Cooling untuk Infrastruktur AI & Cloud

  1. Efisiensi Energi Lebih Tinggi
    Pendinginan cair dapat menurunkan PUE (Power Usage Effectiveness) secara signifikan. AWS mencatat peningkatan efisiensi besar setelah mengadopsi liquid cooling untuk beban AI terbaru.
  2. Mendukung GPU dan Chip AI Generasi Baru
    Model seperti NVIDIA H100, Grace Hopper, dan AMD MI300 membutuhkan system pendinginan yang lebih kuat. Liquid cooling memastikan agar performanya stabil, frekuensi clock lebih tinggi, serta membuat umur komponen menjadi lebih panjang
  3. Mengurangi Jejak Karbon
    Kurangnya kebutuhan airflow dan kipas besar berarti energi yang dibutuhkan untuk pendinginan jauh lebih kecil.
  4. Kebisingan Lebih Rendah
    Tanpa kipas besar, data center bisa jauh lebih sunyi dan lebih nyaman untuk teknisi.
  5. Skalabilitas Tinggi
    Liquid cooling memungkinkan densitas komputasi yang jauh lebih besarkunci utama untuk infrastruktur AI dan HPC modern.

Siapa Saja yang Sudah Mengadopsi Liquid Cooling?

  1. Google
    Menerapkan liquid cooling untuk TPU dan GPU tingkat tinggi, terutama pada cluster AI skala besar.
  2. AWS
    Mengembangkan liquid-cooled racks untuk mendukung chip Trainium dan Inferentia generasi baru. (Referensi: AWS, 2024)
  3. Microsoft Azure
    Menggunakan immersion cooling untuk beban kerja HPC dan generative AI.
  4. Meta
    Mengubah sebagian besar data center baru mereka agar siap untuk cold plate dan immersion.
  5. Vertiv & TierPoint
    Menyediakan solusi liquid cooling untuk perusahaan yang ingin migrasi bertahap.

Tren industri jelas: masa depan data center lebih padat, lebih hemat energi, dan lebih cair.

Tantangan Implementasi Liquid Cooling

Meski menjanjikan, ada tantangan yang perlu diperhatikan:

  1. Biaya awal lebih tinggi dibanding air cooling
  2. Membutuhkan teknisi khusus untuk instalasi dan pemeliharaan
  3. Cairan dielektrik perlu standar industri yang konsisten
  4. Infrastruktur pipa harus dirancang ulang

Namun, seperti transisi dari HDD ke SSD, biaya akan turun seiring adopsi meningkat.

Refleksi Penutup

Liquid cooling bukan lagi sekadar eksperimen futuristik. Ia adalah fondasi baru dunia cloud dan AI membantu server tetap dingin dalam ekosistem komputasi yang semakin panas. Pada akhirnya, kesuksesan teknologi besar seringkali bergantung pada hal sederhana: bagaimana menjaga mesin tetap stabil agar ide-ide besar di atasnya terus bisa berjalan.

Penulis:
Emmanuel Daniel Widhiarto, S.Kom – FDP Scholar

Referensi

Data Center Frontier. (2024). Liquid Cooling in the Data Center.
https://www.datacenterfrontier.com/sponsored/article/55266936/liquid-cooling-in-the-data-center-is-a-good-thing

TierPoint. (2024). Data Center Liquid Cooling Techniques.
https://www.tierpoint.com/blog/data-center-liquid-cooling/

AWS. (2024). How AWS Uses Liquid Cooling for AI Data Centers.
https://www.aboutamazon.com/news/aws/aws-liquid-cooling-data-centers

Vertiv. (2024). Liquid Cooling Options for High-Density Infrastructure.
https://www.vertiv.com/en-asia/solutions/learn-about/liquid-cooling-options-for-data-centers/

Google Data Centers. (2024). Cooling & Efficiency Overview.
https://www.google.com/about/datacenters/efficiency/

Last updated :

SHARE THIS