Flüssigkeitskühlung von Rittal/ZutaCore

Direct Chip Cooling – fit für OCP

17. Februar 2022, 8:00 Uhr | Corinna Puhlmann-Hespen
Rittal
»Rittal High Density Cooled-by-ZutaCore«: Die Direct-Chip-Kühlung (zwei Phasen) nimmt Wärme direkt am Chip auf, wasserfrei und sicher.
© Rittal

Die Partner Rittal und ZutaCore zeigen, wie die Kombination aus standardisierten Racks nach OCP-Spezifikation sowie „Direct Chip Cooling“ zu einem energieeffizienteren Betrieb von Rechenzentren beitragen kann.

Die digitale Transformation fordert die Rechenzentrums-Branche heraus. Anwendungen auf Basis von künstlicher Intelligenz oder Machine Learning steigern die Anforderungen an Prozessorleistung, Dichte im Rechenzentrum und Kühlung pro Rack. Beim Aufbau und der Modernisierung der Rechenzentren ist jetzt Tempo gefragt. Die Kühlung steht dabei besonders im Fokus, da die Herausforderung steigt, Hotspots zu vermeiden und hohe Wärmelasten abzuführen. Gleichzeitig sollen die Rechenzentren ohne Abstriche bei Performance und Verfügbarkeit mit so wenig Energie wie möglich auskommen. Auf dem »OCP Global Summit« haben Rittal und ZutaCore demonstriert, wie sich standardisierte Racks nach OCP-Spezifikation (Open Compute Project) und »Zwei-Phasen-Direct-Chip-Cooling« miteinander vereinen lassen.

Die OCP-Technologie mit besonders energieeffizienter, zentraler Gleichstrom-Verteilung im IT-Rack wird immer relevanter. Rittal präsentiert daher das neue »OpenRack ORV3«. Es unterstützt die 48-V-Gleichstrom-Versorgung und ermöglicht flexible Konfigurationen bis 44 OU/48 RU. Ausgelegt ist es für eine dynamische Last bis 1600 kg. Bei der Kühlung bietet es Flexibilität für verschiedene Möglichkeiten – inklusive »Rittal High Density Cooled-by-ZutaCore«.

Diese Art des Zwei-Phasen-Direct-Chip-Cooling arbeitet nach dem Prinzip der Verdampfungskühlung und nutzt die latente Energie des Kältemittels, um die lokale Überhitzung von Prozessoren zuverlässig zu verhindern. Durch das wasserlose, elektrisch nichtleitende Kältemittel sinkt auch das Risiko von IT-Ausfällen. Darüber hinaus erlaubt die Skalierbarkeit des Systems, dass Kunden zusammen mit den dynamischen Marktanforderungen zukunftssicher wachsen. Rittal und ZutaCore bieten dabei zwei Bauarten.

Realisierbar sind erstens platzsparende Rücktür-Kühlungen. Dahinter steckt folgendes Prinzip: Das flüssige Kältemittel fließt in speziell entwickelte Kühlkörper-Cold-Plates (Enhanced Nucleation Evaporator) direkt auf den Microchips (CPU, GPU). Durch die Aufnahme der Prozessorwärme verdampft das Kältemittel und wird gasförmig. Im Wärmetauscher wird das gasförmige Kältemittel des Typs »3M Novec TM 7000 Engineered Fluid« dann wieder verflüssigt. Eine oder mehrere Pumpen halten dabei den Versorgungsdruck aufrecht, um alle Kühlkörper mit Kältemittel zu versorgen. Da fast alle Komponenten der Kühlung in der Rücktür integriert sind, sorgt dies für eine signifikante Platzersparnis.

Die zweite Bauart von Rittal und ZutaCore ist ein In-Rack-System, das als luft- und als wassergekühlte Variante verfügbar ist. Die luftgekühlte Version unterstützt eine Wärmeabfuhr pro Rack bis 15 kW mithilfe eines In-Rack-luftgekühlten Verflüssigers. Sie kann in jedes Rack in nahezu jeder Umgebung einfach installiert werden. Die wassergekühlte In-Rack-Version ermöglicht durch einen wassergekühlten Verflüssiger eine energieeffiziente Kühlung von bis zu 70 kW Wärmeabfuhr pro Rack. Diese Variante ist vor allem für schnell wachsende Prozessor- und Serverleistungen konzipiert. 

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