05 Oct 2026
Os Manifolds de Refrigeração Líquida Estão Evoluindo dos Racks para Paredes Inteiras
A especificação Project Deschutes, publicada pelo Open Compute Project (OCP), revela uma evolução bastante interessante na refrigeração líquida: um ManifoldNota 1 não precisa ser apenas um pequeno componente com múltiplas conexões instalado dentro de um rack. O Wall ManifoldNota 6 descrito na especificação pode ser montado no local a partir de vários segmentos de tubulação com aproximadamente 3 metros de comprimento, formando um sistema com mais de 30 metros e tubulações com diâmetro interno de 4 polegadas ou mais. Isso oferece uma forma bastante intuitiva de compreender como a distribuição do líquido de arrefecimento pode se expandir junto com a escala do sistema — desde a região próxima aos chips até todo o Data Hall.
Fonte: Open Compute Project－Project Deschutes
Afinal, o que faz um Manifold?
Deixando de lado os termos técnicos mais complexos, a função básica de um Manifold é bastante simples: distribuir o líquido de arrefecimento para diferentes circuitos e depois coletá-lo novamente no retorno.
Em um servidor com refrigeração líquida, o líquido de arrefecimento circula pelos Cold PlatesNota 2 instalados diretamente sobre componentes de alta geração de calor, como CPUs e GPUs. Após absorver o calor, o líquido retorna ao circuito de refrigeração. À medida que aumenta o número de servidores e Cold Plates, uma única linha de tubulação deixa de ser suficiente, tornando necessários sistemas de distribuição e coleta em diferentes níveis.
Em um sistema de refrigeração líquida, também é comum encontrar componentes como CDUNota 3, Manifolds, mangueiras e Cold Plates trabalhando em conjunto. O objetivo é fornecer de forma estável o líquido de arrefecimento, com temperatura e vazão adequadas, exatamente aos pontos onde a remoção de calor é necessária.
De um único Server a uma fileira inteira de Racks
Se imaginarmos o sistema de refrigeração líquida como uma rede viária, fica mais fácil compreender o papel dos Manifolds observando os diferentes níveis do sistema.
Cold Plate → Server
Este é o nível mais próximo da fonte de calor. Embora os canais de fluxo sejam relativamente pequenos, fatores como a forma como o líquido atravessa o Cold Plate, se a vazão necessária pode ser mantida e qual é a perda de cargaNota 7 gerada podem afetar diretamente o desempenho térmico.
Rack ManifoldNota 4→ Rack
Quando um rack contém vários servidores refrigerados a líquido, o Rack Manifold distribui o líquido de arrefecimento para cada equipamento de TI e depois coleta o fluido aquecido para o circuito de retorno.
Row ManifoldNota 5→ Row
No nível seguinte, o Row Manifold se conecta ao circuito de refrigeração líquida alimentado pela CDU e distribui o líquido de arrefecimento para uma fileira inteira de racks.
Nesse nível, as considerações de projeto vão muito além de simplesmente determinar “quantas saídas são necessárias”. Também passam a ser relevantes a vazão total mais elevada, o diâmetro das tubulações, a perda de carga, a limpeza do sistema e a instalação da tubulação no local. O OCP também publicou diretrizes relacionadas à limpeza, ao flushing e aos testes hidrostáticos de Row Manifolds utilizados em data centers com refrigeração líquida.
Observação: a sequência Cold Plate → Rack → Row → Wall Manifold apresentada aqui é um conceito de níveis de sistema organizado neste artigo para facilitar a compreensão dos leitores. Ela não representa uma classificação oficial de produtos em quatro níveis definida pelo OCP.
Ampliando ainda mais: quando o Manifold ocupa uma “parede inteira”
Quando chegamos ao Wall Manifold descrito no Project Deschutes, a escala do sistema ultrapassa em muito a imagem convencional que normalmente temos de um “Manifold”.
O Wall Manifold apresentado na especificação pública inclui um Supply Manifold e um Return Manifold, responsáveis respectivamente pela alimentação e pelo retorno do líquido de arrefecimento. O sistema também incorpora estruturas auxiliares como Drip TrayNota 8 e Mounting BlocksNota 9, utilizadas para gerenciar possíveis vazamentos e fornecer suporte estrutural às tubulações de grande porte.
A tubulação pode ser formada por segmentos de aproximadamente 3 metros, conectados no local para criar sistemas com mais de 30 metros de extensão. As condições de projeto publicadas também incluem temperatura máxima do líquido de arrefecimento de 55°C, pressão máxima de operação de 130 psi e requisitos de pressão diferencial entre as linhas de alimentação e retorno.
Nessa escala, naturalmente, os desafios de engenharia deixam de se limitar ao diâmetro dos orifícios ou à seleção das conexões.
Como a tubulação deve ser suportada?
Como manter a confiabilidade das conexões?
Como lidar com a expansão térmica causada pelas variações de temperatura?
Se ocorrer um vazamento, para onde o líquido de arrefecimento deverá ser direcionado?
Como realizar as futuras inspeções e manutenções?
Todos esses fatores passam a fazer parte do projeto global do sistema.
Os requisitos de confiabilidade do Project Deschutes também incluem Pressure Hold TestNota 10, Pressure Cycle TestNota 11 e Burst TestNota 12, utilizados respectivamente para verificar a estanqueidade do sistema, a durabilidade sob ciclos de pressão e a capacidade máxima de resistência à pressão.
A escala do sistema muda, mas a lógica básica da distribuição permanece a mesma
O interessante é que, desde pequenos Manifolds instalados dentro dos equipamentos até Wall Manifolds com mais de 30 metros, as dimensões físicas podem variar enormemente, mas muitas das perguntas fundamentais feitas no início do projeto continuam sendo bastante semelhantes:
Qual líquido de arrefecimento será utilizado?
Qual é a vazão total?
Quantas ramificações são necessárias?
Qual deve ser a dimensão do canal principal de fluxo?
Como os ports e as conexões devem ser configurados?
Qual é a pressão normal de operação?
Qual pressão de teste o sistema precisa suportar?
As diferenças de resistência ao fluxo entre as ramificações podem causar distribuição desigual do líquido de arrefecimento?
Essas questões também estão alinhadas com os pontos considerados pela Alpha Brass Controls em aplicações de Manifolds para refrigeração líquida. A seleção do material, as dimensões do canal principal, o número de ramificações, a configuração das conexões, a pressão de operação, os requisitos de teste de pressão e a distribuição do fluido são parâmetros fundamentais que precisam ser avaliados durante o projeto de um Manifold.
Por isso, podemos enxergar o Manifold de outra forma:
Um Manifold não é simplesmente “um tubo com muitos furos”, mas um ponto fundamental do sistema de refrigeração líquida, responsável por levar o líquido de arrefecimento ao local correto.
À medida que a densidade computacional da IA continua aumentando, os sistemas de refrigeração líquida também estão se expandindo dos chips, Servers e Racks para as Rows e até mesmo para todo o Data Hall.
As necessidades de customização dos Manifolds e a escala dos sistemas que eles atendem podem continuar crescendo, mas o desafio central permanece semelhante: como levar o líquido de arrefecimento de forma segura, estável e eficiente exatamente até onde ele é necessário.
Notas de Termos Técnicos
1. Manifold | Coletor de distribuição / retorno
Componente utilizado em sistemas de fluidos para distribuição ou coleta, capaz de dividir um fluxo principal em várias ramificações ou reunir vários fluxos de retorno em uma única linha.
2. Cold Plate | Placa fria
Componente de refrigeração líquida instalado diretamente sobre dispositivos de alta geração de calor, como CPUs e GPUs. O líquido de arrefecimento circula pelos canais internos para remover o calor gerado pelos componentes.
3. CDU (Coolant Distribution Unit) | Unidade de Distribuição de Líquido de Arrefecimento
Unidade normalmente instalada entre a infraestrutura de refrigeração do data center e os equipamentos de TI refrigerados a líquido. Ela gerencia funções como troca térmica, circulação do líquido de arrefecimento, vazão, pressão e temperatura.
4. Rack Manifold | Manifold de nível de Rack
Manifold de alimentação e retorno de refrigeração líquida localizado no nível do rack. Distribui o líquido de arrefecimento para vários equipamentos de TI dentro do mesmo Rack e coleta o líquido de retorno.
5. Row Manifold | Manifold de nível de fileira
Manifold de alimentação e retorno de refrigeração líquida que atende uma fileira inteira de racks. Normalmente conecta a CDU a vários Rack Manifolds, distribui o líquido de arrefecimento aos racks e coleta o fluido aquecido para retorno à CDU.
6. Wall Manifold (WMF) | Manifold de parede
Manifold de grande porte para alimentação e retorno de líquido de arrefecimento descrito no Project Deschutes. Pode ser montado no local a partir de vários segmentos de tubulação e instalado ao longo da infraestrutura do data center.
7. Perda de carga (Pressure Drop)
Redução da pressão do fluido causada pelo atrito e pelas resistências localizadas enquanto o fluido atravessa tubulações, conexões, válvulas ou canais internos de fluxo.
8. Drip Tray | Bandeja de contenção
Bandeja instalada sob tubulações ou conexões para coletar pequenos vazamentos e reduzir o risco de o líquido de arrefecimento atingir diretamente o piso ou equipamentos próximos.
9. Mounting Blocks | Blocos de fixação da tubulação
Componentes estruturais utilizados para apoiar e fixar a tubulação do Wall Manifold, permitindo que tubulações de grande porte sejam instaladas de forma estável nas posições planejadas.
10. Pressure Hold Test | Teste de manutenção de pressão
Teste no qual o sistema é pressurizado até uma pressão especificada e mantido nessa condição por um período determinado, a fim de verificar a existência de vazamentos, queda de pressão ou anormalidades estruturais.
11. Pressure Cycle Test | Teste de ciclos de pressão
Teste que aumenta e reduz repetidamente a pressão do sistema para simular as variações de pressão durante a operação de longo prazo e avaliar a durabilidade da tubulação, das conexões e dos componentes estruturais.
12. Burst Test | Teste de ruptura
Teste em que a pressão é aumentada continuamente para determinar a capacidade máxima de resistência à pressão e a margem de segurança de um componente ou sistema de tubulação.
Referências
1. Open Compute Project－Project Deschutes Specification
2. Open Compute Project－Guidelines for Pre-Commission Preparation of Technology Cooling System Row Manifolds
3. Google Cloud－AI infrastructure is hot. New power distribution and liquid cooling infrastructure can help
#LiquidCooling #Manifold #DataCenterCooling #AIInfrastructure #ThermalManagement #ColdPlate #CDU #RackManifold #WallManifold #AlphaBrassControls