Unterstützung modernster Computerforschung

Da jedes Jahr Millionen von Datenservern weltweit installiert werden, treibt die Wärmedichte der Geräte in Hochleistungsrechenzentren weiterhin den Bedarf an effizienteren und effektiveren Kühltechnologien. Im März 2021 kündigten nVent und CoolIT eine strategische Allianz an, die Kunden komplette und zuverlässige flüssigkeitsgekühlte Gehäuseschutzlösungen mit hoher Dichte bietet.

Zahlreiche HPC-Rechenzentren (High Performance Computing) befinden sich in Forschungseinrichtungen. Diese Institutionen nutzen die fortschrittlichen Rechenkapazitäten von HPC-Servern, um kritische Innovationen zu liefern, die Geheimnisse des Universums zu lüften und neue Möglichkeiten in den Bereichen Technologie, Energie und Materialwissenschaften zu erschließen.

Um die für die Spitzenforschung erforderliche Rechenleistung zu erzeugen, verwendet ein HPC-Forschungszentrum in Berlin fortschrittliche IT-Technologie und Chips, die sehr dicht angeordnet sind. Geräte dieser Art sind sowohl teuer als auch empfindlich: Für einen effizienten Betrieb müssen sie auf optimalen Temperaturen gehalten werden. Werden sie zu heiß, kann ein Defekt der Geräte die Folge sein. Allerdings erzeugen HPC-Systeme und Chips im Normalbetrieb eine große Menge an Wärme. Dies stellt Manager von Rechenzentren vor eine große Herausforderung.

nVent und CoolIT konnten optimal auf die Anforderungen des Forschungszentrums eingehen: Zusammen lieferten beide Unternehmen eine fortschrittliche Flüssigkeitskühlung, die die direkte Kühlung von Hochleistungs-Chips ermöglicht und sich nahtlos in die bestehende Infrastruktur einfügt.

Luft- und Flüssigkeitskühlung kombinieren

Die Lösung von CoolIT für die direkte Flüssigkeitskühlung des Forschungszentrums verwendet einen geschlossenen Flüssigkeitskreislauf. Das Kühlmittel wird über große Versorgungsleitungen im unteren Bereich der Racks in das System eingespeist, und eine Kühlmittelverteilungseinheit (Coolant Distribution Unit, CDU) steuert die Durchflussgeschwindigkeit des Kühlmittels durch das System. Dieses direkte Flüssigkeitskühlsystem kühlt die Chips in den Racks, die die höchste Rechenlast tragen müssen. Geräte für weniger anspruchsvolle Aufgaben, wie z. B. für die Netzwerkadministration, benötigen keine intensive Kühlung. Deshalb sind in Racks mit diesen Geräten keine Direct-to-Chip-Kühlungen installiert.

Alle Racks im Forschungszentrum sind außerdem mit nVent SCHROFF Rücktür-Rückkühlern in Rack-Montage (Rear Door Heat Exchangers, RDHX) ausgestattet. Bei der RDHX-Einheit handelt es sich um eine aktive Luft-Flüssigkeit-Lösung mit Lüftern, die die warme Luft aus dem Rack und durch den Rückkühler abführen. Ein integrierter Differenzdrucksensor steuert den Luftstrom entsprechend dem Kühlbedarf der Geräte und senkt so den Energieverbrauch der Einheit. Ein Wasserkontrollset reguliert außerdem den Wasserfluss entsprechend der tatsächlichen Wärmelast.

Das RDHX-System wird als separate, vollständige Rücktür direkt auf dem Geräte-Rack montiert. Dieses hybride Kühlsystem vereint zwei verschiedene Kühltechnologien (Luft- und Flüssigkeitskühlung) in einem Rack und fängt die Wärme des gesamten Systems auf. Das Design der nVent Rücktür sieht außerdem einen separaten Rahmen für die Tür vor. So können die Racks leicht nachgerüstet werden, wenn das Zentrum zusätzliche Rechenleistung benötigt.

Eine langfristige Partnerschaft

Das gesamte Projekt der Entwicklung und Implementierung des HPC-Rechenzentrums des Forschungsinstituts nahm zwei Jahre in Anspruch. Die Expertise von nVent im Bereich der elektronischen Infrastruktur in Verbindung mit der hochmodernen Kühltechnologie von CoolIT trug dazu bei, das Projekt auf Kurs zu halten und eine Lösung zu liefern, die für den Kunden funktionierte.

„Ein derartiges Projekt kann nur dann erfolgreich sein, wenn alle Beteiligten ein Höchstmaß an Engagement und Know-how mitbringen“, betont Markus Gerber, Vertriebsleiter für Rechenzentren und Netzwerklösungen in Europa. „In diesem Fall hatten wir das Vergnügen, eng mit unseren Kollegen von CoolIT zusammenzuarbeiten. Es ist faszinierend zu sehen, wie dieses komplexe Projekt den Grundstein für Spitzenforschung legt. Das macht mich stolz.“