Nie mehr nur warme Luft

Revolutionäre Flüssigkeitskühlung in Serverschränken

Rechner werden immer schneller und leistungsfähiger. Damit steigt allerdings auch die Wärmeentwicklung, welche die Lebensdauer der diversen Komponenten, Prozessoren etwa, drastisch verkürzen kann. Mit der herkömmlichen Luftkühlung ist diesem Problem auf Dauer nicht mehr beizukommen. Rittal hat daher die Flüssigkeitskühlung für IT-Racks entwickelt. Der weltweit erste flüssigkeitsgekühlte Serverschrank ist bereits im Max-Planck-Institut in Göttingen installiert worden.

28. Mai 2003

Der von Rittal entwickelte Schrank ist der erste Schritt in eine neue Ära der Serverkühlung, der in der Fachwelt für große Aufmerksamkeit sorgt. Erste Gespräche mit führenden amerikanischen Serverherstellern stimmen den Herborner Schaltschrank- und Gehäuse-Systemspezialisten optimistisch, bei der anstehenden Umstellung von Luft- auf Flüssigkeitskühlung eine führende Position einzunehmen.

Am Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie in Göttingen beschäftigt man sich unter anderem mit der 3D Kryo-Elektronenmikroskopie, die Strukturen biologischer Makromoleküle aus menschlichen Zellen untersucht. Aus 10.000 bis 40.000 Bildern werden derzeit diese dreidimensionalen Strukturen berechnet. Um zu noch genaueren Ergebnissen zu kommen, strebt man bis zu 500.000 Bilder pro Molekül an, was enorme Rechner- und somit auch Kühlleistungen erfordert.

„Eine Aufstockung der herkömmlichen Systeme hätte uns an unsere finanziellen und auch räumlichen Grenzen gebracht, denn eine solche Lösung wäre nicht nur sehr teuer, sondern auch platzaufwendig gewesen“, resümiert Dr. Holger Stark, Leiter der Arbeitsgruppe am MPI. Flüssigkeitskühlung schien der geeignete Ausweg aus dem Dilemma zu sein und so hatte man sich fast schon entschieden, selber einen entsprechenden Serverschrank zu entwickeln.

Durch einen Besuch auf der CeBIT im Frühjahr 2002 blieben den Wissenschaftlern jedoch die zu erwartenden langen und kostenaufwendigen Entwicklungszeiten erspart, denn Rittal stellte dort ein funktionsfähiges, flüssigkeitsgekühltes IT-Rack vor, praxisnah vollgepackt mit zehn Industrie-PC-ATX-Einschüben. Die Lösung war gefunden.

Bereits ein knappes halbes Jahr nach den ersten Gesprächen konnte Rittal nun ein auf die hohen Ansprüche des MPI maßgeschneidertes Serverrack präsentieren: 34 Dual Athlon Mainboards (MP 2000+) mit einer Gesamtrechenleistung, die theoretisch ungefähr dem Platz 450 in der Liste der TOP 500 schnellsten Rechner entspricht, werden künftig die Kapazitäten bei der Bildverarbeitung des MPI maßgeblich erhöhen. Für die punktgenaue Wärmeabfuhr, direkt am Ort der Entstehung, sorgen Kühlkörper auf der CPU (Central Processing Unit), die in der Ausführung der jeweiligen Leistung angepaßt sind. Zur gezielten und sicheren Flüssigkeitsversorgung sind in den Schrank Vor- und Rücklaufleitungen integriert, die mit einer externen, zentralen Rückkühleinheit verbunden sind. Für zusätzliche Sicherheit sorgt die Überwachung des Soll- und Ist-Wertes der Temperatur im Vor- und Rücklauf sowie der Strömung durch das bewährte Rittal CMC-Modul (Computer Multi Control).

Die Kompetenz von Rittal bei dieser Neuentwicklung hat mittlerweile selbst führende amerikanische Serverhersteller überzeugt, die bereits intensive Gespräche geführt und zum Teil auch gemeinsame Projekte mit dem Spezialistenteam aus Herborn geplant haben. Dort hält man eine Umstellung von Luft- auf Flüssigkeitskühlung schon ab der übernächsten Servergeneration 2003/2004 für möglich.

Fazit:

Was nützt die Entwicklung von immer schnelleren Prozessoren, wenn diese aufgrund der Wärmeentwicklung in kompakten Servern nicht oder nur bedingt eingesetzt werden können. Nun kündigt sich in der Servertechnologie ein Paradigmenwechsel an: Flüssigkeits- statt Luftkühlung. Erstere soll - wenn es nach Entwicklungs-Pionier Rittal geht - schon Ende 2003 verfügbar sein, damit Rechner wirklich leistungsfähig werden.

Erschienen in Ausgabe: 01/2003