05 Oct 2026
Manifold Pendingin Cair Kini Berkembang dari Rack hingga Seluruh Dinding
Spesifikasi Project Deschutes yang dipublikasikan oleh Open Compute Project (OCP) menunjukkan perkembangan yang menarik dalam teknologi pendinginan cair: ManifoldCatatan 1 tidak selalu hanya berupa komponen distribusi kecil dengan banyak port di dalam sebuah Rack. Wall ManifoldCatatan 6 yang dijelaskan dalam spesifikasi tersebut dapat dirakit di lokasi dari beberapa segmen pipa sepanjang sekitar 3 meter, dengan panjang keseluruhan lebih dari 30 meter dan diameter dalam pipa 4 inci atau lebih. Hal ini membantu kita memahami secara intuitif bahwa seiring meningkatnya skala sistem, distribusi cairan pendingin dapat berkembang dari area di sekitar chip hingga mencakup seluruh Data Hall.
Sumber: Open Compute Project－Project Deschutes
Apa sebenarnya fungsi Manifold?
Jika kita kesampingkan terlebih dahulu istilah teknis yang rumit, fungsi dasar Manifold sebenarnya cukup mudah dipahami: mendistribusikan cairan pendingin ke berbagai jalur, kemudian mengumpulkannya kembali pada sisi return.
Di dalam server berpendingin cairan, cairan pendingin mengalir menuju Cold PlateCatatan 2 yang dipasang langsung pada komponen dengan panas tinggi seperti CPU dan GPU. Setelah menyerap panas, cairan pendingin kembali ke sirkuit pendinginan. Ketika jumlah server dan Cold Plate meningkat, satu jalur pipa saja tidak lagi memadai, sehingga diperlukan desain distribusi dan pengumpulan fluida pada beberapa tingkat sistem.
Dalam sebuah sistem pendinginan cair, kita juga sering menemukan CDUCatatan 3, Manifold, selang, dan Cold Plate yang bekerja secara terpadu. Tujuannya adalah menyalurkan cairan pendingin dengan suhu dan laju aliran yang sesuai secara stabil ke lokasi yang memerlukan pelepasan panas.
Dari satu Server hingga satu baris penuh Rack
Jika sistem pendinginan cair diibaratkan sebagai jaringan jalan, peran Manifold akan lebih mudah dipahami dengan melihat berbagai tingkat dalam sistem.
Cold Plate → Server
Ini adalah tingkat yang paling dekat dengan sumber panas. Walaupun ukuran jalur alir relatif kecil, bagaimana cairan pendingin mengalir melalui Cold Plate, apakah laju aliran yang dibutuhkan dapat dipertahankan, serta seberapa besar penurunan tekananCatatan 7 yang terjadi, semuanya dapat langsung memengaruhi kinerja pendinginan.
Rack ManifoldCatatan 4→ Rack
Ketika satu Rack berisi beberapa server berpendingin cairan, Rack Manifold diperlukan untuk mendistribusikan cairan pendingin ke masing-masing peralatan IT, kemudian mengumpulkan kembali cairan pendingin yang telah menyerap panas untuk dialirkan ke jalur return.
Row ManifoldCatatan 5→ Row
Pada tingkat berikutnya, Row Manifold terhubung ke loop pendinginan cair yang disuplai oleh CDU dan mendistribusikan cairan pendingin lebih lanjut ke satu baris penuh Rack.
Pada tingkat ini, pertimbangan desain tidak lagi sekadar menentukan “berapa banyak outlet yang dibutuhkan”. Total laju aliran yang lebih besar, diameter pipa, penurunan tekanan, kebersihan sistem, serta pemasangan perpipaan di lokasi juga menjadi faktor penting. OCP juga telah menerbitkan panduan terkait pembersihan, flushing, dan pengujian tekanan hidrostatik untuk Row Manifold yang digunakan pada data center berpendingin cairan.
Catatan: Urutan Cold Plate → Rack → Row → Wall Manifold yang ditampilkan di sini merupakan konsep tingkat sistem yang disusun dalam artikel ini agar lebih mudah dipahami oleh pembaca. Ini bukan klasifikasi produk empat tingkat yang secara resmi ditetapkan oleh OCP.
Ketika diperbesar lagi, Manifold dapat berkembang menjadi “seluruh dinding”
Ketika kita melihat Wall Manifold yang dijelaskan dalam Project Deschutes, skala sistemnya sudah melampaui gambaran umum kita tentang sebuah “Manifold”.
Wall Manifold dalam spesifikasi publik mencakup Supply Manifold dan Return Manifold, yang masing-masing bertanggung jawab atas suplai dan return cairan pendingin. Sistem ini juga dilengkapi dengan struktur pendukung seperti Drip TrayCatatan 8 dan Mounting BlocksCatatan 9, yang digunakan untuk membantu menangani kemungkinan kebocoran serta menopang perpipaan berukuran besar.
Perpipaan dapat dibentuk dari segmen-segmen sepanjang sekitar 3 meter dan disambungkan di lokasi untuk membentuk sistem sepanjang lebih dari 30 meter. Kondisi desain yang dipublikasikan juga mencakup suhu maksimum cairan pendingin sebesar 55°C, tekanan kerja maksimum 130 psi, serta persyaratan tekanan diferensial antara jalur supply dan return.
Pada skala seperti ini, tantangan rekayasa tentu tidak lagi hanya terbatas pada diameter port dan pemilihan fitting.
Bagaimana perpipaan harus ditopang?
Bagaimana keandalan sambungan dapat dipertahankan?
Bagaimana menangani pemuaian termal akibat perubahan suhu?
Jika terjadi kebocoran, ke mana cairan pendingin harus dialirkan?
Bagaimana inspeksi dan pemeliharaan selanjutnya harus dilakukan?
Semua hal tersebut mulai menjadi bagian dari desain sistem secara keseluruhan.
Persyaratan keandalan dalam Project Deschutes juga mencakup Pressure Hold TestCatatan 10, Pressure Cycle TestCatatan 11, dan Burst TestCatatan 12, yang masing-masing digunakan untuk memverifikasi kekedapan sistem, ketahanan jangka panjang terhadap siklus tekanan, serta kemampuan menahan tekanan maksimum.
Skala sistem berbeda, tetapi logika dasar distribusinya tetap sama
Hal yang menarik adalah, mulai dari Manifold kecil di dalam peralatan hingga Wall Manifold dengan panjang lebih dari 30 meter, ukuran fisiknya dapat sangat berbeda, tetapi pertanyaan dasar yang perlu dijawab pada tahap awal desain sebenarnya tetap cukup serupa:
Jenis cairan pendingin apa yang digunakan?
Berapa total laju alirannya?
Berapa banyak cabang yang diperlukan?
Seberapa besar jalur aliran utama yang dibutuhkan?
Bagaimana port dan sambungan harus dikonfigurasi?
Berapa tekanan kerja normalnya?
Berapa tekanan pengujian yang harus mampu ditahan sistem?
Apakah perbedaan hambatan aliran pada setiap cabang dapat menyebabkan distribusi aliran yang tidak merata?
Pertanyaan-pertanyaan tersebut juga sejalan dengan aspek yang diperhatikan oleh Alpha Brass Controls dalam aplikasi Manifold untuk pendinginan cair. Mulai dari pemilihan material, dimensi jalur aliran utama, jumlah cabang, konfigurasi port, tekanan kerja, persyaratan uji tekanan, hingga distribusi fluida, semuanya merupakan parameter dasar yang perlu dikonfirmasi satu per satu ketika merancang sebuah Manifold.
Dengan demikian, kita dapat melihat Manifold dari sudut pandang yang berbeda:
Manifold bukan sekadar “sebuah pipa dengan banyak lubang”, melainkan titik distribusi penting dalam sistem pendinginan cair yang bertanggung jawab mengalirkan cairan pendingin ke lokasi yang tepat.
Seiring meningkatnya densitas komputasi AI, sistem pendinginan cair juga berkembang dari chip, Server, dan Rack menuju Row, bahkan hingga mencakup seluruh Data Hall.
Kebutuhan kustomisasi Manifold dan skala sistem yang dilayaninya dapat terus meningkat, tetapi tantangan rekayasa utamanya tetap serupa: bagaimana menyalurkan cairan pendingin secara aman, stabil, dan efisien tepat ke lokasi yang membutuhkannya.
Catatan Istilah Teknis
1. Manifold | Manifold Distribusi / Pengumpulan
Komponen distribusi atau pengumpulan dalam sistem fluida yang dapat membagi satu jalur aliran utama menjadi beberapa cabang atau menggabungkan beberapa jalur return menjadi satu jalur utama.
2. Cold Plate | Pelat Dingin
Komponen pendinginan cair yang dipasang langsung pada perangkat dengan panas tinggi seperti CPU dan GPU. Cairan pendingin mengalir melalui saluran internal untuk membawa panas keluar dari komponen tersebut.
3. CDU（Coolant Distribution Unit） | Unit Distribusi Cairan Pendingin
Unit yang umumnya ditempatkan di antara infrastruktur pendinginan data center dan peralatan IT berpendingin cairan, serta bertanggung jawab atas pertukaran panas, sirkulasi cairan pendingin, laju aliran, tekanan, dan pengelolaan suhu.
4. Rack Manifold | Manifold Tingkat Rack
Manifold supply dan return pendinginan cair yang berada pada tingkat Rack. Komponen ini mendistribusikan cairan pendingin ke beberapa perangkat IT dalam Rack yang sama dan mengumpulkan kembali cairan pendingin pada sisi return.
5. Row Manifold | Manifold Tingkat Baris Rack
Manifold supply dan return pendinginan cair yang melayani satu baris penuh Rack. Umumnya menghubungkan CDU dengan beberapa Rack Manifold, mendistribusikan cairan pendingin ke masing-masing Rack, serta mengumpulkan cairan pendingin yang telah menyerap panas untuk dikembalikan ke CDU.
6. Wall Manifold（WMF） | Manifold Dinding
Manifold supply dan return cairan pendingin berskala besar yang dijelaskan dalam Project Deschutes. Sistem ini dapat dirakit di lokasi dari beberapa segmen perpipaan dan dipasang sepanjang area infrastruktur data center.
7. Penurunan Tekanan（Pressure Drop）
Penurunan tekanan fluida yang disebabkan oleh gesekan dan hambatan lokal saat fluida mengalir melalui pipa, fitting, valve, atau jalur aliran internal.
8. Drip Tray | Baki Penampung Cairan
Baki yang dipasang di bawah perpipaan atau sambungan untuk menampung kebocoran kecil yang mungkin terjadi, sehingga mengurangi risiko cairan pendingin menetes langsung ke lantai atau peralatan di sekitarnya.
9. Mounting Blocks | Blok Penyangga Perpipaan
Komponen struktural yang digunakan untuk menopang dan mengamankan perpipaan Wall Manifold agar bagian pipa berukuran besar dapat dipasang secara stabil pada posisi yang telah direncanakan.
10. Pressure Hold Test | Uji Penahanan Tekanan
Pengujian dengan menaikkan tekanan sistem hingga nilai yang ditentukan dan mempertahankannya selama periode tertentu untuk memeriksa adanya kebocoran, penurunan tekanan, atau kelainan struktural.
11. Pressure Cycle Test | Uji Siklus Tekanan
Pengujian dengan menaikkan dan menurunkan tekanan secara berulang untuk mensimulasikan perubahan tekanan selama pengoperasian jangka panjang dan mengevaluasi ketahanan pipa, sambungan, serta komponen struktural.
12. Burst Test | Uji Tekanan Pecah
Pengujian dengan terus meningkatkan tekanan untuk menentukan kemampuan maksimum suatu komponen atau sistem perpipaan dalam menahan tekanan serta margin keamanannya.
Referensi
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