Direct Forced Convection - Eintauchkühltechnologie für Server Immersion Cooling wächst in die Höhe

Von Ulrike Ostler 4 min Lesedauer

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Mit „Direct Forced Convection (DFC) stellt Asperitas eine Immersionskühltechnik vor, die es ermöglichen soll, Server auf kleinerer Fläche stapeln. Mit 3,6 Kilowatt pro Höheneinheit sollen Kunden eine Möglichkeit unbegrenzter Skalierung zu bekommen und Komponenten mit hoher Leistungsdichte auf Chip- und Gehäuse-Ebene mit extrem geringem Energie-Aufwand präzise zu kühlen.

Die „DFC“-Plattform hat Asperitas für Kunden entwickelt, die die wachsende Nachfrage nach Rechenleistung befriedigen müssen. Sie lässt sich bereits ab einer Größe von 12 Höheneinheiten skalieren. (Bild:  Asperitas)
Die „DFC“-Plattform hat Asperitas für Kunden entwickelt, die die wachsende Nachfrage nach Rechenleistung befriedigen müssen. Sie lässt sich bereits ab einer Größe von 12 Höheneinheiten skalieren.
(Bild: Asperitas)

DFC adressiere Workloads wie Generic, HPC, Supercompute und AI, so Asperitas. Die Technik biete das „fortschrittlichste Leistungsniveau, das auf dem boomenden Markt für Eintauchkühlung verfügbar ist“. Rechenzentren können leistungsstärkere Server auf kleinerer Fläche stapeln, ohne dass die Gefahr einer Überhitzung besteht - ein entscheidender Faktor für die Effizienz eines Rechenzentrums.

Der erste Baustein des skalierbaren Systems ist die Direct Forced Convection-Plattform auf zwölf Höheneinheiten. 12U-Tank ist ab sofort für Vorbestellungen verfügbar und Kunden können auf Anfrage individuelle Optionen besprechen. Nach Herstellerangaben können können Unternehmen damit hochleistungsfähige Umgebungen aufbauen, um ihre heutigen Geschäftsanforderungen zu erfüllen und sie gleichzeitig auf eine steigende Nachfrage vorzubereiten.

Technische Spezifikation
Abmessung 600mm x 1.215 mm x 1.990 mm (LxBxH)
Erforderliche lichte Höhe 2.440 mm
Produktgewicht 375 Kilogramm
Betriebsgewicht ohne IT 760 Kilogramm
Betriebsgewicht mit IT 1.120 Kilogramm (6-Punkt-Lasten)
ASHRAE W3 105 Kilowatt pro Kubikmeter, 32 Grad
Elektrische Leistung 44 Kilowatt
Kühlleistung über 3,6 Kilowatt pro Unit
IT-Kapazität (Server) 12 Units (19" bis zu 990 mm Höhe)
IT-Kapazität (Switches)
2 x 19" luftbasierte Tiefe von 480 mm
Umwälzmethode direkte Zwangskonvektion
Flüssigkeit einphasiger Kohlenwasserstoff
Flüssigkeitsmenge bei mit IT vollem Tank Minimum 352 Liter

Die Asperitas Thermal Management IP ist in die DFC-Kühltechnik eingebettet und ermöglicht eine hohe Durchflussleistung auf den Servern mit der Möglichkeit, diesen Durchfluss an bestimmten Stellen im Gehäuse zu modulieren und zu steuern. Das ermöglicht. die Leistung von Asperitas DFC unabhängig von der verwendeten IT-Ausrüstung oder dem Einsatzort auszuschöpfen, wobei die Präzisionskühlung die Grenzen der Energieverteilung überschreitet.

Verteilung der Strömung und neuartige Tank-Server-Schnittstelle

Rutger de Haij, CEO von Asperitas stellt heraus, dass Asperitas wieder einmal führend sei in der Entwicklung von Technik für das thermische Last-Management in Rechenzentren, das einen Paradigmenwechsel darstelle. Derzeitige Produkte mit erzwungener Konvektion schöpften das Potenzial der Technologie nur teilweise aus, vor allem im Wärmetauscher, und verließen sich auf die Massenströmung im Tank in der Nähe der IT.

Dadurch würden Rechenzentrumseigentümer effektiv daran gehindert, die wirtschaftliche, umweltfreundliche und dichte Leistung zu erreichen, die im Kern mit forcierter Immersionskühlung versprochen werde. Er sagt: „Unser Ansatz nutzt die erzwungene Konvektion auf dem gesamten thermischen Pfad vom Silizium zum Wasser vollständig aus. Dies wird durch eine eingebettete Technologie zur Verteilung der Strömung und eine neuartige Tank-Server-Schnittstelle erleichtert, die eine gezielte Kühlung ermöglicht, ohne dass das Servergehäuse neu entwickelt werden musste.“

Anwendungen wie Künstliche Intelligenz, Big-Data-Analytik und Blockchain erfordern neuartige Prozessoren, die komplexe Berechnungen durchführen können. Diese Komponenten verbrauchen viel Strom und erzeugen entsprechend viel Wärme.

Die DFC-Technik von Asperitas kann Dichten von mehr als 2.000 Watt pro Sockel bewältigen. Das bedeute, dass CPUs und GPUs ohne thermische Einschränkungen ihr volles Potenzial ausschöpfen können, so Asperitas.

Maikel Bouricius, Asperitas CGO, ergänzt: „Ich bin begeistert, dass Asperitas Direct Forced Convection als Ergänzung zu unserer Perpetual Natural Convection-Technologie für jede Kühlungsanforderung an jedem Ort anbietet. Durch unsere Partnerschaften mit führenden OEMs wie Dell Technologies wurden wir ermutigt, Kühlungsbarrieren zu beseitigen, um mehr Leistung zu ermöglichen. Mit Intel haben wir unser kollektives Fachwissen gebündelt, um die volle Leistungsfähigkeit der führenden Chiptechnologie des Unternehmens zu erschließen.“

Er gibt zudem bekannt, dass Eurofiber (siehe auch: „Datentransport in Hochgeschwindigkeit; Modulare Datacenter (be)fördern die Digitalisierung in Wirtschaft und Gesellschaft “) der erste Nutzer der 12U-DFC-Plattform im Rahmen des paneuropäischen IPCEI-MISD-Projekts ist.

Stulz Modular und Asperitas kooperieren

Im Februar dieses Jahren haben Stulz Modular, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Stulz GmbH, und der niederländischen Spezialisten für Immersion-Cooling das Ergebnis ihrer Zusammenarbeit im Bereich High-Density-Rechenzentrumsumgebungen bekannt gegeben. Kern ist dabei die Realisierung eines Konzepts für eine modulare Rechenzentren mit integriertem Immersion-Cooling für die Innen- und Außenaufstellung.

Das modulare Rechenzentrum mit Immersionskühlung ist in der EMEA-Region verfügbar. (Bild:  Stulz)
Das modulare Rechenzentrum mit Immersionskühlung ist in der EMEA-Region verfügbar.
(Bild: Stulz)

Das Produkt der Zusammenarbeit ist ein kompaktes, modulares End-to-End-Rechenzentrum für eine IT-Last von bis zu 200 Kilowatt in Kombination mit der Immersion-Cooling-Technologie von Asperitas. Im Rahmen des Projekts hat die Stulz-Tochter das Konzept für die Rechenzentrums-Infrastrukturkomponenten sowie für die Umluftklimatisierung und die mechanische Kälte-Erzeugung mit Hinblick auf Wirkungsgrad und Effizienz eingebracht. Das Konzept umfasst dabei die sichere Stromversorgung (USV und PDUs), den kompletten Kühlkreislauf, die Fernüberwachung und das Infrastruktur-Management (DCIM) sowie Brandfrüherkennung und Brandlöschung.

Das modulare Konzept ermöglicht kundenspezifische Anpassungen. Es wird vorab vollständig getestet und ist damit sofort am jeweiligen Standort einsatzbereit. Darüber hinaus bietet Stulz Modular seinen Kunden eine globale Präsenz in über 140 Ländern.

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