Drei Schlüsseltechnologien für das flüssigkeitsgekühlte Rechenzentrum
Das schnelle Voranschreiten von KI und High Performance-Computing verändern die Rechenzentrums-Kühlbranche. Neue Technologien, darunter NVIDIA-GPUs, erfordern eine Flüssigkeitskühlung. Diese Technologie wird bleiben und nimmt jedes Jahr zu. Es geht nicht darum, ob, sondern wie Rechenzentren mit Optionen für die Flüssigkeitskühlung erweitert werden können.
Bei der Flüssigkeitskühlung wird statt Luft gekühltes Wasser verwendet, um Wärme von Chips einzufangen und abzutransportieren. Sie kann eine bessere Leistung bieten, gleichzeitig Energie sparen und Rechenzentren dabei unterstützen, ihren Betrieb nachhaltiger zu gestalten.
Flüssigkeit hat im Vergleich zu Luft eine viel höhere Wärmeübertragungsleistung, d. h., der PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) wird höher: Energiekosten werden reduziert und ein Beitrag zur Umweltverträglichkeit geleistet. Zudem lässt sich Flüssigkeit näher an die Wärmequelle (den Chip) bringen als Luft, was die Effizienz weiter erhöht.
Flüssigkeitskühlung kann auch dazu beitragen, dass Rechenzentren ihre Kapazität auf der vorhandenen Stellfläche erhöhen, was einen positiven Effekt auf die Rendite von Rechenzentren hat. Flüssigkeitskühlsysteme bieten eine effektive Lösung, um die erforderlichen Temperaturparameter zu erreichen, und sie reduzieren den Stromverbrauch von Kühlsystemen bei zugleich höherer Chipdichte.
Um eine richtig ausgestattete Infrastruktur für die Flüssigkeitskühlung umzusetzen, müssen viele verschiedene Technologien zusammenarbeiten. Drei wichtige sind:
Kühlmittelverteiler
Kühlmittelverteiler, auch Coolant Distribution Units (CDUs) genannt, sind „Herz und Gehirn“ eines flüssigkeitsgekühlten Rechenzentrums. Sie pumpen mit optimaler Geschwindigkeit und Temperatur gekühlte Flüssigkeit durch Racks, um die Kühlung zu maximieren. CDUs setzen moderne Steueralgorithmen ein, um Energie so effizient wie möglich zu nutzen und dabei die entsprechenden Betriebstemperaturen beizubehalten. Sie können eigenständige Geräte sein, die den Flüssigkeitsfluss durch andere Kühlinfrastruktur steuern, oder sie können in andere Geräte integriert werden. Auch wenn ein CDU nicht ausdrücklich in einem Flüssigkeitskühlsystem eingesetzt wird, kommt CDU-Technologie immer zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms zum Einsatz.
Bei der Auswahl des passenden Kühlmittelverteilers gibt es vieles zu berücksichtigen, von den Pumpen über die Aufrechterhaltung der Wasserqualität bis hin zur Integration in das System als Ganzes. Die richtige Wahl ist jedoch entscheidend. Das nVent RackChiller CDU800 System liefert höchste Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Wartungsfreundlichkeit für Direct-to-Chip-Flüssigkeitskühlung. Der CDU800 wird über einen primären Wassereinlass mit Leitungswasser versorgt, und integrierte Pumpen sorgen für Kühlmittelfluss im sekundären Kühlsystem (TCS). Der Wärmetauscher im CDU überträgt überschüssige Wärme vom sekundären Kühlkreislauf zum primären. Das gesamte System ist in ein Gehäuse integriert und kann über dessen Vorder- und Rücktür gewartet werden, was Wartungsarbeiten und Anpassbarkeit erleichtert. Außerdem können die CDUs mit einem Rücktürkühler verbunden werden, um eine Trennung von Kühler, Trockenkühler oder Kühltürmen zu erreichen.
Rücktür-Wärmetauscher
Rücktür-Wärmetauscher (RDHx) nutzen Flüssigkeitskühlung in Kombination mit der vorhandenen Luftkühlungsinfrastruktur, um eine effizient gekühlte Umgebung auf der Ebene des Server-Racks zu schaffen, anstatt einen ganzen Raum zu kühlen. So können Rechenzentren mit Chips, die noch mit Luft gekühlt werden, Flüssigkühlung nutzen und Kapazität und Energieeffizienz verbessern.
Der RDHX Pro von nVent ist effizient, skalierbar und einfach zu warten. Da Rechenzentren die Wärme der IT mit Kühlung auf Rack-Ebene statt auf Raumebene regulieren, können RDHX-Einheiten dort installiert werden, wo sie gebraucht werden, und kühlen nur die Bereiche, in denen sich aktiv genutzte IT befindet, anstatt einen ganzen Raum zu kühlen. Die Lüfter an der Tür, die Touchscreen-Steuerung und die Netzteile können ausgetauscht werden, ohne das Gerät auszuschalten. Das ist äußerst wichtig in einer Branche, in der ein Betrieb rund um die Uhr Standard ist.
Flüssigkeitsverteiler
Auch wenn sie keine fortschrittlichen Algorithmen oder ausgeklügelte Programmierung brauchen, sind Verteiler absolut entscheidend, damit Kühlsysteme erfolgreich laufen. Verteiler leiten Kühlmittel aus den CDUs oder anderen Geräten in die Kühlanlage im Rack. Da Verteiler Flüssigkeiten extrem nah an der IT vorbei transportieren, müssen alle Anschlüsse absolut tropffrei sein und mit allen Geräten funktionieren. Fällt ein Verteiler aus, ist das gesamte System gefährdet.
Die nVent RackChiller Verteiler sind konfigurierbar und für den Einsatz in Flüssigkeitskühlungen konzipiert, die längere Betriebszeiten und eine verbesserte Stromnutzung voraussetzen. Die Verteiler sind auf einfache Integration und Installation ausgelegt: Sie haben Plug-and-Play-Anschlüsse, universelle Montagefunktionen und sind neben anderen Zubehörgeräten für Rechenzentren einsetzbar.
Neuigkeiten und Einblicke
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