Intel: Konzept für Flüssigkeitskühlung kommender Rackserver

Intel arbeitet an einem Konzept für die Flüssigkeitskühlung kompakter Rackserver. Im Rahmen der Industrie-Initiative für Server-System-Infrastruktur (SSI) entstand ein Vorschlag für eine "Advanced Thermal Solution" für kommende Dual-Prozessor-Server mit dem Xeon-Nachfolger Nocona.

Eine Pumpe treibt dabei einen geschlossenen Flüssigkeitskreislauf. Das Wärme-Transportmedium durchströmt außer der Pumpe dabei zwei Kühlplatten (Cold plates), die die Abwärme der Prozessoren aufnehmen. Ein Luft-/Wasser-Wärmetauscher (Heat Exchanger, HEX) gibt die Abwärme widerum an einen kräftigen Luftstrom ab -- in der Zeichung hat Intel acht Lüfter eingezeichnet.

In Rackservern mit einer Höheneinheit Bauhöhe (1,75 Zoll, rund 4,5 Zentimeter) sitzen aus Platzgründen auf den Prozessoren nur passive Kühlkörper, die von einer Batterie zentral angeordneter Lüfter über eine Luftführung (Fan Duct) angeblasen werden. Dieses Konzept sichert auch eine gewisse Redundanz der Kühlung, weil der Ausfall eines Lüfters nicht zum kompletten Verlust der Luftströmung führt.

Wegen der hohen Abwärmeleistung der Prozessoren und der durch kleinere Halbleiterstrukturen steigenden Gefahr für lokale Überhitzungen (Hotspots) sind immer schwerere Kühlkörper erforderlich. Die SSI kümmert sich auch um mechanische Normen, die beispielsweise für die bis zu 450 Gramm schweren Passivühler aktueller Xeons eine direkte Befestigung am Chassis, also durch das Mainboard hindurch, vorsehen. Die Nocona-Xeons benötigen nach Intels Schätzung Kühler mit rund 900 Gramm Gewicht -- da könnte eine Flüssigkühlung bereits Gewichtersparnis bringen.

In großen Servern und Mainframes kamen und kommen ebenfalls noch geschlossene Flüssigkühler zum Einsatz. Im x86-Bereich war das bisher aber ungewöhnlich. Der Rack- und Gehäusespezialist Rittal hat auf der letzten Hannover Messe ein System zur direkten CPU-Wasserkühlung in 19-Zoll-Rackservern gezeigt, das als Prototyp zur Kühlung eines Athlon-Clusters im Göttinger MPI für biophysiklaische Chemie zum Einsatz kommt. Den Wissenschaftlern dort steht allerdings zur Kühlung anderer Geräte ohnehin ein fest installierter Kühlwasserkreislauf im Gebäude zur Verfügung.

Laut Intel arbeitet die SSI auch an optimierten (redundaten) Netzteilen zur Versorgung für Rackserver. Es geht dabei um höhere Leistungen, mindestens 450 Watt sind demnach für Dual-Xeon-Server bald nötig -- zurzeit sind es für 1-HE-Server üblicherweise zwischen 250 und 350 Watt. Eine kommende Norm soll auch einen verbesserten Wirkungsgrad für Rackserver-Netzteile vorschreiben, offenbar ist auch an Netzteile mit nur einer Ausgangsspannung von 12 Volt gedacht. Diese würde dann erst auf dem Server-Mainboard in die benötigten Spannungen umgesetzt, was optimierte Spannungsregler möglich macht. (ciw)