Umweltgerechte RZ-Infrastruktur: Flüssigkeitskühlungen für Server
Technisch und ökologisch hat die Luftkühlung längst ausgedient. Deutlich mehr Wärme kann die Flüssigkeitskühlung abführen.
- Fridtjof Chwoyka
Mit dem stetig steigenden Energiebedarf der Rechenzentren im Allgemeinen steigt auch der Energiebedarf der dortigen Kühlung. Denn jede elektrische Energie, die ein Server als Leistung aufnimmt, wandelt er in Wärme um, die mit hohem technischen und energetischen Aufwand aus den Rechenzentren abgeführt werden muss. Dabei bilden die Prozessoren eines Servers die größte Wärmequelle. Ihre Kühlung dient vor allem dem Schutz vor Überhitzung und Ausfall. In heutigen Servern tummeln sich aber immer mehr Prozessoren, etwa GPUs, KI- und Netzwerkprozessoren. Ihnen gesellen sich unter anderem Spannungswandler und Speicherbausteine als weitere relevante Abwärmequellen hinzu.
Zum Abführen der Abwärme bietet sich zunächst die Umgebungsluft als Kühlmedium an. Luft ist überall verfügbar, die Technik ist einfach und ausgereift. Bis zu einem gewissen Maß der Leistungsaufnahme der Prozessoren genügt deren Oberfläche, den stetigen Wärmestrom an die Umgebung abzuführen. Steigt die Leistungsaufnahme, reicht ihre Oberfläche nicht mehr aus, die Abwärme an die Umgebung abzugeben und gleichzeitig die zulässigen Temperaturen im Chip einzuhalten.
Mit luftdurchströmten Kühlkörpern lässt sich die Oberfläche der Prozessoren vergrößern und die Wärme innerhalb der zulässigen Temperaturen abführen – bei heutigen Servern State of the Art. Die abführbare Wärmemenge hängt dabei maßgeblich von der Fläche des Kühlkörpers, der Temperaturdifferenz zwischen der Umgebung und dem Kühlkörper sowie dem verwendeten Kühlmedium, der Luft, ab.
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