Intel investiert in Immersionskühlung für Datacenter

Die Flüssigkeitskühlung scheint einer der Trends zu sein, die wir im Jahr 2022 in der Welt der Rechenzentren sehen werden. Das Konzept kursierte bereits 2019 und sogar noch früher als eine Technologie, die in großem Maßstab eingesetzt werden könnte, um die wachsenden Anforderungen von Workloads mit hoher Dichte aus Initiativen für künstliche Intelligenz (KI) zu erfüllen. Zu diesem Zeitpunkt war die Flüssigkeitskühlung allerdings noch nicht so weit verbreitet.

Heute schreiben wir das Jahr 2022 und sehen durch Initiativen von Tech-Giganten bereits bedeutende Fortschritte in diesem Bereich. Im Januar kündigte Intel eine Partnerschaft mit GRC (Green Revolution Cooling) an. Dabei handelt es sich um ein US-amerikanisches Start-up-Unternehmen, das sich auf die Tauchkühlung von Servern spezialisiert hat. Ziel ist es, der Rechenzentrumsbranche effizientere Möglichkeiten zur Verringerung der Umweltbelastung durch digitale Infrastrukturen zu bieten. Im Rahmen dieser mehrjährigen Zusammenarbeit sollen fortschrittliche Immersionskühltechniken für künftige Rechenzentren entwickelt und umgesetzt werden.

Ingenieurteams von Intel und GRC werden die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Immersionskühlungstechnologien bewerten und die Leistung von immersionsgekühlten Racksystemen mit Intel-Xeon-Scalable-Prozessoren optimieren. Darüber hinaus werden sie daran arbeiten, den Markt durch Webinare, E-Books, Podcasts und White Papers über die Vorteile der Immersionskühlung aufzuklären.

Die Zusammenarbeit zielt auch darauf ab, dem Markt zu versichern, dass die von dieser Technologie verwendeten Flüssigkeiten den Sicherheits-, Materialkompatibilitäts- und thermischen Leistungsstandards entsprechen, die Rechenzentren erfüllen müssen.

Doch das ist nicht die erste Partnerschaft von Intel in diesem Bereich. Denn im August 2021 wurde eine ähnliche Vereinbarung mit Submer, einem weiteren Start-up im Bereich der Immersionskühlung mit Sitz in Europa, bekannt gegeben. Das Ziel ist die Entwicklung der Precision-Immersion-Cooling-Fluid-Cloud-Technologie für den Einsatz in Rechenzentren der nächsten Generation. Die Idee besteht darin, mit tauchoptimierten Intel-Xeon-Serverplatinen und der Präzisionskühltechnik von Submer die Wiederverwendung von hochwertiger Abwärme zu demonstrieren, die in Rechenzentren entsteht. Darüber hinaus sollen Normen geschaffen werden, die dazu beitragen, die Einführung der Immersionskühlungstechnologie zu beschleunigen.

Ein weiterer Gigant, der in diesen Bereich investiert, ist Microsoft. Im April 2021 gab das Unternehmen bekannt, dass es in einem Rechenzentrum am Ufer des Columbia Rivers in den Vereinigten Staaten tauchgekühlte Server einsetzt. Im Gegensatz zu Wasser ist die Flüssigkeit im Tank für elektronische Geräte unschädlich. Auf diese Weise ermöglicht die niedrige Siedetemperatur den Servern, kontinuierlich mit voller Leistung zu arbeiten, ohne dass es zu Ausfällen aufgrund von Überhitzung kommt.

Die Betreiber von Rechenzentren suchen zunehmend nach Möglichkeiten, ihre Umgebungen nachhaltiger zu gestalten, um die aktuellen Herausforderungen knapper natürlicher Ressourcen wie Wasser zu bewältigen, und auf effizientere sowie umweltfreundlicherer Energiequellen umzusteigen. Die von Rechenzentren erzeugte Wärme wurde bisher als Ballast betrachtet. Sie musste durch Verfahren entfernt und entsorgt werden, die die Umwelt belasten und die Betriebskosten beeinträchtigen.

Das Konzept der Precision Immersion Cooling Fluid Cloud nutzt die Flüssigkeitskühlung, um ein höheres Maß an Effizienz und Dichte zu erreichen. Dabei wird sichergestellt, dass hochwertige Wärme leicht wiederverwendet, monetarisiert oder sogar zur Stromerzeugung genutzt werden kann. So kann dieser Ansatz sogar dazu beitragen, die Gesamtkosten des Rechenzentrumsbetriebs zu senken.

Kühlungssysteme für Rechenzentren

Kühlsysteme variieren nicht nur in Bezug auf Komplexität und Zuverlässigkeit, sondern können auch negative Auswirkungen auf die Hardware von Rechenzentren haben. Sie unterscheiden sich jedoch auch im Hinblick auf die Effizienz. Demzufolge benötigen weniger effiziente Systeme 40 % des gesamten Stromverbrauchs im Datenzentrum.

Angesichts steigender Energiekosten, ökologischer Bedenken und neuer Kategorien von Hightech-Kühlmitteln hat sich die Flüssigkeitskühlung in Rechenzentren durchgesetzt, da sie laut GRC die folgenden Vorteile bietet:

1. Systeme dieser Art bieten eine höhere Effizienz, die sich nicht nur in geringeren Kosten, sondern auch in weniger Lärm und Umweltverschmutzung niederschlägt. Einfach ausgedrückt: Bei der Kühlung von Rechenzentren ist eine Flüssigkeits-Tauchkühlung etwa 95 % effizienter als eine herkömmliche Luftkühlung.

2. Obwohl die Flüssigkeitskühlung in allen Klimazonen gut funktioniert, kann sie in wärmeren Regionen, in denen Luftsysteme aufgrund der warmen Atmosphäre vor Ort recht ineffizient sind, zusätzliche Einsparungen in Form eines geringeren Energieverbrauchs ermöglichen.

3. Die Flüssigkeitskühlung ist wesentlich kostengünstiger, was eine schnellere Kapitalrendite (ROI) und niedrigere Betriebskosten bedeutet.

4. Herkömmliche luftgekühlte Systeme verwenden in der Regel eine Vielzahl von Lüftern und Klimageräten, die viel Platz beanspruchen und eine Menge Lärm verursachen. Flüssigkeitssysteme nehmen hingegen nur wenig Raum ein und sparen dabei Geld – beginnen Sie einfach in kleinen Bereichen und fügen Sie je nach Bedarf weitere Module hinzu. Ein weiterer Pluspunkt: Ohne den Lärm der Ventilatoren machen sie den Arbeitsplatz leiser.

5. Aufgrund des geringeren Platzbedarfs unterscheidet sich der Bau von Rechenzentren mit Flüssigkeitskühlung zwar nur wenig von herkömmlichen Systemen mit Luftkühlung, ist aber weitaus günstiger. Demnach kann der Bau einer Anlage mit Flüssigkeitskühlung bis zu 60 % weniger kosten.