Das ersäufte und effiziente Rechenzentrum

Um die Hitze im Rechenzentrum in den Griff zu bekommen, gab es in den vergangenen Jahren immer wieder verschiedene Ansätze, wie etwa die Heißwasserkühlung von IBM. Allerdings umströmt die allermeisten Server und Prozessoren noch immer kühle Luft aus der Klima-Anlage. Somit ist die Luftkühlung noch immer Standard.

Der Submerging-Ansatz hingegen macht genau das Gegenteil von Luftkühlung. Dabei werden Server von der Stange in eine dielektrische Flüssigkeit getaucht. Dielektrisch deshalb, weil die Flüssigkeit nicht leitet. Elektronische Geräte werden schon länger mit dielektrischen Flüssigkeiten gekühlt. Allerdings ist der Ansatz bei Servern noch relative neu.

Eines der Unternehmen, die derzeit wohl die größten Erfahrungen auf diesem Gebiet hat, ist das US-Unternehmen Green Revolution Cooling (GRC).

Die GRC-Lösung ist vergleichsweise kostengünstig, weil es größtenteils auf Standdard-Technologie aufbaut. Geeignet ist im Grunde jeder Rack-Server jedes beliebigen Herstellers. Und diese Server werden dann in das CarnoJet-Sytem des Hersteller GRC getaucht. Das ist ein liegendes Rack-Mount-System, das ein bisschen an eine überdimensionierte Kühltruhe erinnert. Bis auf die Tatsache, dass die Server samt Stecker und Netzteil und was sonst noch dazu gehört, komplett in Flüssigkeit getaucht sind, könnte es auch ganz normales 100 kW 42U Rack-System sein.

Allerdings sind einige geringfügige Anpassungen an die Server nötig. So müssen sämtliche Ventilatoren entfernt werden, weil diese in dem neuen Kühlsystem nicht gebraucht werden. Zudem dürften die Ventilatoren auch nicht für den Betrieb mit Flüssigkeiten ausgelegt sein. Ohnehin hängen die meisten Ausfälle bei Servern mit Ventilatoren zusammen. GRC bietet Emulatoren für diese Ventilatoren an, die der Firmware vorgaukeln, dass der Ventilator wie gewünscht seinen Dienst tut. Alleine dadurch senke sich der Energieverbrauch eines Server um 20 Prozent, verspricht GRC.

Ein weiteres Bauteil, das Flüssigkeiten so gar nicht haben kann – dielektrisch oder nicht – sind Festplatten. GRC übernimmt diese Anpassung und versigelt die Laufwerke. Das ist allerdings nur bei bewegten Teilen nötig. Bei einer SSD müssen keine weiteren Anpassungen gemacht werden.

Eine letzte Anpassung ist das Auswechseln der Thermopaste zwischen Prozessor und Kühlkörper. Statt der Paste sorgt eine Indium-Folie für eine sichere Verbindung auch “unter Öl”. Denn das Öl würde über die Zeit die Paste angreifen und auflösen. Für diese drei Anpassungen braucht ein erfahrener Techniker im Schnitt rund 15 Minuten pro Server.

Auch die Kosten für die Flüssigkeit halten sich Grenzen. Denn im Grunde handelt es sich dabei um Baby-Öl ohne Duftstoffe, also ein Mineral-Öl. Der Serverhersteller SuperMicro hat erst vor Kurzem eine Server-Version vorgestellt, die Submerge-ready ist.

Die fertige Lösung enhält auch noch ein Pumpen-Modul mit einem integrierten Kühlmodul, das jedoch nach den Anforderungen der Anwender angepasst werden können. Außerdem bietet GRC einen zweiten Container, der möglicherweise austretende Flüssigkeit wieder auffangen soll. Auf Wunsch baut der Anbieter die Geräte auch wieder Fachgerecht ab.