Start-up bietet Testlauf für Flüssigkeitskühlung von Rechenzentren

Flüssigkeitskühlsysteme sollen Rechenzentren nachhaltiger machen. Aber viele Unternehmen fragen sich: Würde eine solche Kühllösung für eine On-Chip-Infrastruktur sowie Edge-Geräte überhaupt funktionieren? Um diese Frage zu beantworten, hat Accelsius ein Testprogramm namens NeuCool Kickstart ins Leben gerufen.

Accelsius, das aus Nokia Bell Labs hervorgegangen ist, bietet damit Betreibern von Rechenzentren die Möglichkeit, mehr über eine mögliche Umstellung auf Flüssigkeitskühlungslösungen zu erfahren. Laut Accelsius ein wichtiger Schritt, denn: Flüssigkeitskühlung führt zu einer höheren Serverdichte pro Rack sowie einer höheren Rechenleistung, während sie durch die Reduzierung des Strom- und Wasserverbrauchs bessere Nachhaltigkeitsergebnisse liefert. Rechenzentrumsbetreiber erhalten von Accelsius im Rahmen des Testdrive-Programms ein maßgeschneidertes NeuCool-System-Rack zum Testen und Bewerten in ihren eigenen Räumlichkeiten.

Mit NeuCool Kickstart ist es möglich, hybride Betriebsumgebungen zu evaluieren, die in Zukunft den vollständigen Übergang von herkömmlichen Luftkühlungssystemen zu Flüssigkeitskühlungssystemen einleiten könnten. Dabei werden Fragen der Qualität, Zuverlässigkeit und Wartung analysiert.

Nach Angaben von Accelsius bietet der zweiphasige Ansatz der NeuCool-Plattform, der direkt auf die Chips einwirkt, eine bessere thermische Effizienz und Zuverlässigkeit. Der innovative zweiphasige Kühlmittelkreislauf ohne Wasser ermöglicht eine energieeffiziente Wärmeübertragung ohne das Risiko von Lecks. Darüber hinaus lassen sich nach Angaben des Start-ups 50 % der jährlichen Energiekosten von Rechenzentren einsparen.

Neben dem von Accelsius verwendeten direkten System gibt es auf dem Markt noch andere Methoden der Flüssigkeitskühlung, wie beispielsweise das Eintauchen und den hinteren Wärmeaustausch. Für Systeme, die direkt auf den Chip einwirken, existieren zwei Varianten: Bei der einphasigen Methode bleibt das Kältemittel immer flüssig, und bei der zweiphasigen entsteht der kühlende Effekt durch das Verdampfen der Flüssigkeit – letztere Variante setzt Accelsius ein. Bei der Technologie des Start-ups wird die Flüssigkeit in eine Kühlplatte neben dem Chip geleitet. Nachdem sie die Wärme aufgenommen hat, verdunstet die Flüssigkeit und der Dampf kehrt zu einem Kondensator zurück, wo er erneut gekühlt wird, um in den flüssigen Zustand zurückzukehren.

Die Teilnehmer des NeuCool-Kickstart-Programms planen, eng mit den Technikern und Wärmeforschern von Accelsius zusammenzuarbeiten, um das System zu installieren und in Betrieb zu nehmen. Während der gesamten Testphase werden Schulungen und Unterstützung angeboten. Dazu wird Accelsius regelmäßig Rückmeldungen über die Leistung des NeuCool-Systems einholen und über künftige Aktualisierungen und Verbesserungen der Kühltechnologie informieren.

Interessenten sollten sich per E-Mail an Accelsius wenden, um weitere Einzelheiten zu erfahren.

Vorteile der direkten On-Chip-Flüssigkeitskühlung

Laut Accelsius ist einer der Hauptvorteile der direkten On-Chip-Flüssigkeitskühlung die Skalierbarkeit. Dabei handelt es sich um eine flexible sowie effiziente Lösung, die eine Verdichtung von Racks ermöglicht und den Platzbedarf für IT-Hardware erheblich reduziert. Sie lässt sich leichter an unterschiedliche Infrastrukturformate anpassen als Installationen mit Tauch- und einphasigen wassergekühlten Systemen.

Ein weiterer Vorteil ist, dass bei der Flüssigkeitskühlung die Einschränkungen, die bei Luftlösungen bestehen (wie z. B. Luftstrombeschränkungen und Zugangspunkte) entfallen. Dies ermöglicht eine höhere Gerätedichte, eine optimierte Positionierung der Server und eine maximale Nutzung des verfügbaren Raums, was zu Kosteneinsparungen und Effizienzsteigerungen führt.

Was die Energieeffizienz betrifft, so wird durch die Flüssigkeitskühlung der Energieverbrauch für die Kühlungsinfrastruktur wie Lüfter und Klimaanlagen erheblich reduziert. Der Effekt: Rechenzentren werden nachhaltiger und die Stromverbrauchseffizienz (PUE) sowie allgemeine Energiekosteneinsparungen steigen.

Markt für Flüssigkeitskühlung

Laut der Prognose der Dell’Oro Group wird der Umsatz mit Flüssigkeitskühlungssystemen bis 2027 voraussichtlich 2 Milliarden US-Dollar erreichen – was vor allem auf den großen Bedarf an generativer künstlicher Intelligenz (KI) zurückzuführen ist.

„Einer der wichtigsten Faktoren für den Einsatz von KI-Infrastrukturen ist die Flüssigkeitskühlung. Wie wir in der High-Performance-Computing-Branche gesehen haben, kann die Luftkühlung die Anforderungen an das Wärmemanagement von beschleunigten Servern nicht erfüllen, wenn es um Kosten, Leistung und Nachhaltigkeit geht. Dies führte zu einer Revision unserer Prognose für Flüssigkeitskühlsysteme. Wir haben auch die Mischung neu bewertet und uns der direkten Flüssigkeitskühlung angenähert“, erklärt Lucas Beran, Forschungsleiter bei der Dell’Oro Group.

Dem Geschäftsführer zufolge werden einige Rechenzentren mit Flüssigkeitskühlsystemen modernisiert, die Unterstützung durch geschlossene Luftkreisläufe erfahren. Bei dieser Infrastruktur kann es sich um eine Version der RDHx-Wärmeaustauschsysteme an der Rückseite der Tür oder um eine direkte On-Chip-Kühlung handeln – bei letzterer wird Flüssigkeit verwendet, um die in den Racks oder Servern erzeugte Wärme aufzufangen und sie in einen Warmgang zu leiten. Dieses Design ermöglicht es, einige der Vorteile der Flüssigkeitskühlung zu nutzen, ohne dass erhebliche Investitionen in die Umgestaltung der Anlagen erforderlich sind. Beran weist jedoch darauf hin, dass speziell für die Flüssigkeitskühlung gebaute Anlagen notwendig sind, um die gewünschte Effizienz in großem Maßstab zu erreichen.