Immersionskühlung

Tauchkühlung ist eine Form der Flüssigkeitskühlung, bei der die Server direkt in ein Bad aus nicht leitender, dielektrischer Flüssigkeit eingetaucht werden. Die von den Serverkomponenten abgegebene Wärme wird an die umgebende Flüssigkeit übertragen. Aufgrund des Temperaturgradienten in der Flüssigkeit steigt die erwärmte, weniger dichte Flüssigkeit nach oben. Dabei wird die Flüssigkeit oben aus dem Tank abgeführt und durch kühlere Flüssigkeit aus dem unteren Bereich ersetzt. Dieser Wärmeübertragungsprozess wird als natürliche Konvektion bezeichnet. Daher benötigt ein Tauchkühlsystem keine zusätzlichen aktiven Kühlungskomponenten wie Lüfter und kann so wesentlich zur Verbesserung der Energieeffizienz Ihres Rechenzentrums beitragen.

Es gibt zwei Arten der Tauchkühlung, die geringfügig unterschiedlich funktionieren.

●Einphasige Tauchkühlung
Bei diesem Verfahren ändert das Kühlmittel seinen Aggregatzustand nicht durch Verdampfen, sondern bleibt stets flüssig. Das warme Kühlmittel im Tank wird von der Kühlmittelverteilereinheit (CDU) abgepumpt. Die Wärme wird an einen Wärmetauscher übertragen, der Teil eines sekundären Kühlkreislaufs ist und die Wärme an Anlagenwasser oder die Außenluft abführt.

●Zweiphasige Tauchkühlung
Die zweiphasige Kühlung ähnelt der einphasigen Kühlung insofern, als das Kühlmittel die Wärme der Server oder IT-Komponenten aufnimmt. Bei der zweiphasigen Tauchkühlung ändert die Flüssigkeit jedoch ihren Aggregatzustand. Sobald das Kühlmittel seinen extrem niedrigen Siedepunkt erreicht, steigen die Dampfblasen nach oben und gehen in den gasförmigen Zustand über. Nach dem Verdampfen kommt der Dampf mit einem Kondensator in Kontakt, der ihn wieder in den flüssigen Zustand zurückführt. Die Flüssigkeit fließt zurück in das Bad, um den Kreislauf fortzusetzen.

Da die bei herkömmlichen luftgekühlten Systemen erforderliche Luftführung und der dafür benötigte Platz nicht berücksichtigt werden müssen, lassen sich Server für die Immersionskühlung problemlos umrüsten. Dadurch kann eine optimale Hardwaredichte erreicht werden. Kühlventilatoren werden ebenfalls nicht mehr benötigt, wodurch sich der Geräuschpegel und der Stromverbrauch im Rechenzentrum deutlich reduzieren. Dies steigert wiederum die Effizienz, was sich im Power Usage Effectiveness (PUE)-Wert widerspiegelt. Darüber hinaus führt der Wegfall mechanischer Komponenten wie Kühlventilatoren zu einem geringeren Wartungsaufwand.

Für die einphasige Immersionskühlung bietet GIGABYTE Technology ein umfassendes Lösungsportfolio an. Dazu gehören die hauseigenen Immersionstanks für EIA- oder OCP-konforme Server sowie Zubehör wie Hebevorrichtungen, Trockenregale und Kühlmittel. Die immersionsgekühlten Server von GIGABYTE sind außerdem mit den Lösungen führender Anbieter wie Asperitas, GRC und Submer kompatibel. Zu den erfolgreichen Anwendungsfällen zählt der führende japanische Telekommunikationsanbieter KDDI, der mit einphasiger Immersionskühlung und GIGABYTE-Servern innovative „containerbasierte kleine Immersionskühlungs-Rechenzentren“ für umweltfreundliches Edge Computing realisiert hat.

GIGABYTE bietet außerdem Lösungen für die zweiphasige Immersionskühlung an. Damit können Kunden den Energieverbrauch ihrer Rechenzentren deutlich senken, die PUE verbessern sowie Betriebs- und Umweltkosten reduzieren. Zu den erfolgreichen Anwendungsfällen zählt einer der weltweit führenden Halbleiterhersteller, der die zweiphasige Immersionskühlungslösung von GIGABYTE für den Aufbau „grüner HPC-Rechenzentren“ ausgewählt hat. Damit konnte die PUE auf unter 1,08 gesenkt und der Gesamtstromverbrauch des Rechenzentrums um bis zu 30 % reduziert werden.

Der Bereich HPC, in dem GIGABYTE über umfassende Erfahrung verfügt, eignet sich aufgrund der hohen Temperaturen, die von den Serverkomponenten erzeugt werden, sowie der hohen Wartungskosten besonders für den Einsatz von Immersionskühlung. GIGABYTE ermöglicht die einfache Anpassung von Standardservern für die vollständige Kompatibilität mit einem Immersionskühlungssystem. Die in diesen Lösungen eingesetzten Server sind mit Halterungen für die vertikale Installation und Entnahme ausgestattet, was die Verwaltung erleichtert. Die Immersionstanks von GIGABYTE sind als eigenständige Systeme ausgeführt und mit Sensoren zur Aufrechterhaltung der optimalen Betriebstemperatur ausgestattet. Eine redundante CDU sorgt zudem für eine höhere Betriebsstabilität.

Weitere Informationen:
《Lösungen für fortschrittliche Kühlung》
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