Während Computerchips immer kleiner und schneller werden, werden sie auch immer heißer. In der Regel werden fast 40 % der Stromrechnungen eines Rechenzentrums von seinen Kühlaggregaten verursacht. Um die Exaflop-Barriere und mehr zu erreichen, investieren einige Rechenzentren in bessere Kühlsysteme als die derzeitigen Standardtechnologien.

Der einzige Zweck der Kühlung von Rechenzentren ist die Aufrechterhaltung von Umgebungsbedingungen, die für den Betrieb von IT-Geräten (ITE) geeignet sind. Um dieses Ziel zu erreichen, muss die vom IdO erzeugte Wärme abgeführt und an einen Kühlkörper abgegeben werden. In den meisten Rechenzentren erwarten die Betreiber, dass das Kühlsystem kontinuierlich und zuverlässig arbeitet.

Die ThermoKey-Lösungenwurden vom Nationalen Zentrum für Nuklearforschung in Swierk wegen ihrer Zuverlässigkeit erneut für den größten warmwassergekühlten Supercomputer Polens ausgewählt.

 

Die MARIA-Reaktorgebäude aus der Vogelperspektive

A bird's-eye view of the MARIA reactor buildings (photo NCBJ)

Das Nationale Zentrum für Kernforschung ist das größte Forschungsinstitut in Polen (über 1000 Mitarbeiter, 70 Professoren und Absolventen des Doktorratsstudiums und über 120 Doktoranten). Das polnische Institut ist auf Beschleunigerphysik und -technologie, Materialforschung mit Nukleartechniken, die Entwicklung spektrometrischer Techniken, Kernelektronik und auch auf Anwendungen von Nukleartechniken für die Umweltforschung, Nuklearmedizin etc. spezialisiert.

Die gewählte Lösung ist die ökoeffizienteste, die heute zur Verfügung steht”, kommentierte Professor Wojciech Wislicki, Projektleiter im Swierk Data Center. Das liegt nicht nur daran, dass Wasser eine hochwirksame Kühlflüssigkeit ist, sondern auch daran, dass die Flüssigkeit im System etwa 35° C beträgt, so dass es möglich ist, das ganze Jahr über ein passives Kühlsystem einzusetzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Kühlmechanismen mit kaltem Wasser, die ein Kühlgerät benötigen, erhoffen wir uns eine Einsparung von ca. 120.000 Euro pro Jahr“.

Die Vorteile dieser Technologie werden umso deutlicher, wenn man sie mit denjenigen der Luftkühlung vergleicht. Im Gegensatz dazu sollte unser System es uns ermöglichen, bis zu 80 % des Stroms einzusparen, der verbraucht worden wäre, ganz zu schweigen von der Komplexität und Größe der beteiligten Einheiten.

Dank einer deutlichen Reduzierung der CO2-Emissionen sind warmwasserbasierte Kühlsysteme die umweltfreundlichsten auf dem Markt. Aufgrund der hohen Energieeffizienz wird diese Technologie von der Europäischen Kommission als Ziellösung für zukünftige Großrechenzentren empfohlen.

In Polen wurde diese Art von Lösung nur in sehr begrenztem Umfang in Pilotprogrammen eingesetzt”, betonte Professor Gregorz Wrochna, Leiter des Nationalen Zentrums für Kernforschung (NCBJ). “Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass wir, wenn es um den industriellen Einsatz von warmwasserbasierter Kühltechnologie geht, die Pioniere dieses Landes sind.”

Die ThermoKey-Lösung soll das Swierk Data Center kühlen: 896 Intel Xeon E5 2680 v2 Prozessoren der neuesten Generation mit zehn Prozessorkernen, 57 TB RAM in 16 GB Modulen mit hoher Speicherdichte und 180 TB Festplattenspeicher mit leistungsstarken 400 GB SSD-Arrays.

In dem im Datenzentrum von Swierk installierten System wird durch Flüssigkeitskühlung Wärme direkt aus dem Kern des Rechners abgeführt.

Im Gegensatz zu anderen weniger fortschrittlichen Lösungen, wie sie in Enterprise-Servern verwendet werden, kühlt die Flüssigkeit jedoch nicht nur die Prozessoren, sondern auch andere wärmeerzeugende Komponenten wie Speicher und Festplatten. Das System wurde auch so konzipiert, dass einzelne Komponenten zu Wartungszwecken ohne Risiko eines Flüssigkeitsaustritts und ohne Unterbrechung des gesamten Systems entnommen werden können.

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