Microsoft kühlt Server in kochender Flüssigkeit

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Offensichtlich haben Microsofts Ingenieure ein Faible für Flüssigkeiten. Im Jahr 2015 etwa versenkten sie vor den schottischen Orkney-Inseln ein kleines Rechenzentrum im Atlantik. Und das nicht etwa, weil sie es loswerden wollten, sondern weil sie hofften, das kalte Meerwasser zur Kühlung der Computer nutzen zu können. Fünf Jahre später hoben Sie den mittlerweile dicht von Muscheln besiedelten Computer-Container wieder an die Oberfläche und bezeichneten das Project Natick genannte Experiment als Erfolg.

Doch während die Kühlung bei diesem Projekt noch von Stickstoffgas erledigt wurde, das die Hitze der Mikroprozessoren über Wärmetauscher ans Meer abgab, werden in einem neuen Microsoft-Projekt ganze Serverracks in eine kühlende Flüssigkeit getaucht.

Auf Bildern, die das Unternehmen am Dienstag veröffentlichte, sieht das auf den ersten Blick verwirrend aus: Die Flüssigkeit, die um die Platinen strömt, scheint zu kochen. Und tatsächlich tut sie das, allerdings nicht bei 100 Grad Celsius, denn es ist kein Wasser, in das die Ingenieure die Computer eintauchen. Das wäre auch kontraproduktiv, da Wasser bekanntlich Strom leitet und augenblicklich zu Kurzschlüssen führen würde.

Ein geschlossener Kreislauf

Die Wahl fiel deshalb auf eine von Microsoft nicht näher bezeichnete, aber nicht leitfähige Flüssigkeit, laut »The Verge« auf Basis von Fluorkohlenwasserstoffen, die einen weit niedrigeren Siedepunkt als Wasser haben, nämlich 50 Grad Celsius. Um deren Eigenschaften ausnutzen zu können, werden die Server in hermetisch geschlossenen Tanks versenkt, in denen die kochende Kühlflüssigkeit verdampfen und an in den Deckel eingelassenen Kondensatorplatten kondensieren kann, um daraufhin in Form von Tropfen in den Tank zurück zu regnen.

Die ungewöhnliche Kühlmethode werde nötig, weil Computerchips immer mehr elektrische Energie benötigen und dadurch immer mehr Abwärme produzieren, erklärt Microsoft-Manager John Roach. Weil die Chips immer mehr und immer kleinere Baugruppen enthalten, sei die Stromaufnahme von Computerprozessoren von rund 150 Watt auf mehr als 300 Watt gestiegen. Grafikprozessoren, die ebenfalls oft in Rechenzentren eingesetzt werden, würden gar mehr als 700 Watt pro Chip umsetzen.

Die bisher übliche Luftkühlung würde dafür nicht mehr ausreichen, sagte Christian Belady, Vizepräsident von Microsofts Entwicklungsgruppe für Rechenzentren in Redmond. »Das ist es, was uns zur Immersionskühlung treibt, bei der wir die Hitze direkt von den Oberflächen des Chips abkochen können.« Weil Flüssigkeiten Hitze besser ableiten als Luft, könnte man die Computer mit diesem System zudem dichter zusammenstellen, also mehr Rechenleistung pro Quadratmeter konzentrieren.

Das für den Test gebaute Mini-Rechenzentrum im Tank nutzt Microsoft vor allem, um kurzfristige Spitzenlasten abzupuffern, beispielsweise, wenn sich um 13 und 14 Uhr viele Mitarbeiter gleichzeitig in Teams-Konferenzen einwählen. Letztlich soll die Technik über Energieeinsparungen helfen, Rechenzentren günstiger betreiben zu können. Zudem hofft man, die Ausfallraten und damit den Wartungsaufwand für die Server durch die Flüssigkühlung reduzieren zu können.

Als möglichen Einsatzzweck für die neue Technik nennt der Konzern Rechenzentren, die wie Öltanks mitten in Innenstädten unter 5G-Funkmasten vergraben werden könnten. Bis es so weit ist, wird allerdings noch einige Zeit vergehen. Für die nächsten Monate haben sich die Ingenieure zunächst vorgenommen, mit einer Reihe von Tests auszuprobieren, ob ihre Idee serientauglich ist.



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