Projetando a infraestrutura por trás do crescimento dos data centers no Brasil
Introdução
O Brasil está se consolidando como um dos principais polos de data centers e de infraestrutura de inteligência artificial da América Latina. Novos investimentos estão ampliando a capacidade computacional instalada no país, mas sustentar esse crescimento exige mais do que servidores, armazenamento e equipamentos de rede.
Por trás dos equipamentos de TI existe todo um ecossistema de infraestrutura responsável por manter a energia, a temperatura, o monitoramento e a segurança física. Para as empresas que projetam e fabricam esses equipamentos, o aumento da densidade computacional e das exigências de disponibilidade (uptime) está criando novos desafios de engenharia.
No Brasil, esses desafios avançam junto com a pressão crescente sobre a infraestrutura elétrica e com uma atenção cada vez maior à eficiência no uso de energia e de água.
Dois sistemas são especialmente importantes: os nobreaks (UPS, uninterruptible power supply) e os sistemas de refrigeração. Um mantém os equipamentos críticos energizados. O outro remove o calor que sistemas cada vez mais potentes geram.
Ambos dependem de conexões elétricas confiáveis, mas os requisitos dentro de cada um desses sistemas podem ser muito diferentes.
Nobreaks (UPS): os requisitos de energia estão mudando
Os nobreaks garantem energia contínua durante interrupções, mas o aumento da demanda de energia dos data centers está impondo novos requisitos aos equipamentos que sustentam essa confiabilidade.
No Brasil, essa exigência de confiabilidade convive com um cenário energético em transformação. Novas cargas de grande porte podem pressionar significativamente a capacidade da rede e a infraestrutura elétrica, principalmente nos maiores mercados de data centers, como São Paulo. Eventos climáticos severos acrescentam mais um fator a ser considerado na continuidade do fornecimento e na resiliência da infraestrutura.
O desafio não se limita a fornecer mais potência. Um nobreak reúne diversas funções em um único equipamento, incluindo conversão de energia CA/CC, gerenciamento de baterias, eletrônica de controle, refrigeração, interfaces homem-máquina (IHMs) e comunicação industrial.
Isso gera requisitos de conectores muito diferentes dentro de um mesmo equipamento.
As conexões de alta potência podem exigir maior capacidade de corrente, tensões nominais mais altas, maior espaçamento entre contatos e projetos que ajudem a controlar a elevação de temperatura. A migração para arquiteturas de 48 V e para sistemas CC de tensão mais alta também aumenta a atenção ao isolamento elétrico, às distâncias de escoamento e de isolação (creepage e clearance) e ao risco de formação de arcos.
Em outras partes do nobreak, as prioridades mudam. As placas de monitoramento e controle das baterias podem exigir conexões de sinal compactas. IHMs e displays valorizam o espaço reduzido e a facilidade de montagem. Ventiladores e outros componentes de gerenciamento térmico precisam de conexões de energia seguras, que resistam à vibração e ao uso repetido. As interfaces de rede devem manter uma comunicação confiável com os demais equipamentos da instalação.
Por isso, não existe um único “conector de nobreak”. A escolha do conector depende de onde a conexão está e do que ela precisa fazer.
Para os engenheiros, algumas perguntas se tornam importantes logo no início do projeto:
- Quanta corrente e qual tensão a conexão precisa suportar?
- Quanto espaço está disponível na placa de circuito impresso e no gabinete?
- A que temperatura a conexão estará exposta?
- A conexão vai transportar energia, sinal, dados de alta velocidade ou uma combinação deles?
- O equipamento será montado, instalado ou mantido de forma que exija travamento seguro ou um encaixe mais fácil?
Considerar esses requisitos desde o início ajuda a evitar que o conector se torne uma limitação nas fases seguintes do projeto.
Sistemas de refrigeração: mais processamento significa mais calor para gerenciar
A energia é apenas uma parte da equação da infraestrutura.
À medida que a densidade computacional aumenta, cresce também a quantidade de calor que precisa ser removida. Por isso, os sistemas de refrigeração, incluindo chillers e os equipamentos de climatização (HVAC) associados, têm papel fundamental na manutenção das condições de operação em todo o data center.
O Brasil acrescenta outra dimensão a esse desafio. O clima varia bastante pelo país, mas muitos dos principais mercados passam por períodos de temperatura ambiente elevada, o que aumenta a exigência sobre a infraestrutura de refrigeração. Ao mesmo tempo, o consumo de energia e de água ganha importância à medida que o país amplia sua capacidade de data centers e dá mais ênfase a uma infraestrutura eficiente e sustentável.
Também aqui, o desafio dos conectores vai além de uma única interface.
Um chiller pode incorporar compressores, bombas, ventiladores, inversores de frequência, sensores, placas de controle, IHMs e interfaces de comunicação. Algumas conexões levam energia a motores e a outras cargas elevadas. Outras transmitem sinais de sensores de baixo nível ou dados usados para monitorar temperatura, pressão, vazão e o desempenho do sistema.
O ambiente de operação também pode criar requisitos adicionais. Temperatura, vibração, umidade, manutenções frequentes e ruído eletromagnético podem influenciar a escolha do conector, dependendo de onde a conexão está localizada.
Isso significa que os engenheiros podem precisar considerar várias características ao mesmo tempo: capacidade de corrente, proteção ambiental, retenção, integridade de sinal, proteção contra EMI, tamanho e requisitos de instalação ou manutenção.
À medida que os sistemas de refrigeração se tornam mais inteligentes e conectados, a distinção entre energia e dados também ganha importância. Os equipamentos não precisam apenas operar com confiabilidade: precisam fornecer as informações necessárias para monitorar e controlar o desempenho da refrigeração em toda a instalação.
Assim, a escolha do conector passa a fazer parte tanto da arquitetura elétrica quanto do projeto físico do equipamento.
Sistemas diferentes, requisitos de conexão diferentes
Nobreaks e equipamentos de refrigeração ilustram um ponto mais amplo sobre a infraestrutura de data centers: os requisitos de um conector dependem da função que ele desempenha.
Uma conexão de alta corrente dentro de um nobreak tem requisitos muito diferentes de uma conexão de sensor dentro de um chiller. Uma interface de placa de controle pode priorizar a miniaturização e a integridade de sinal, enquanto uma conexão de campo pode dar mais importância à retenção, à proteção ambiental e à facilidade de instalação.
Para quem projeta esses equipamentos, isso torna a escolha do conector com base na aplicação cada vez mais importante.
Em vez de começar pelo conector e perguntar onde ele pode ser usado, os engenheiros podem começar pela própria conexão:
O que ela precisa transportar? Onde vai operar? A que condições mecânicas e ambientais estará sujeita? Como o equipamento será montado e mantido?
Essas perguntas ajudam a definir a tecnologia de conector adequada para cada ponto do equipamento.
Apoiando a infraestrutura que mantém os data centers no ar
Com a expansão da infraestrutura de data centers e de IA no Brasil, a oportunidade de engenharia vai além das próprias instalações e chega aos equipamentos necessários para mantê-las em funcionamento.
Para os fabricantes de nobreaks e de sistemas de refrigeração, isso significa projetar para requisitos em evolução em energia, gerenciamento térmico, monitoramento, conectividade e confiabilidade.
A Hirose desenvolve tecnologias de conectores para diversos pontos de conexão dessa infraestrutura, desde interfaces compactas de sinal e de placa até conexões de potência, de alta velocidade, industriais e com proteção ambiental.
Conheça as soluções de conectores para nobreaks (UPS)
Conheça as soluções de conectores para sistemas de refrigeração
*Este post foi patrocinado pela Hirose Electric
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