Prognosen zufolge wird der weltweite Markt für Flüssigkeitskühlung in der Rechenzentrumsindustrie von 1,2 Milliarden US-Dollar (2019) auf 3,2 Milliarden US-Dollar bis 2024 wachsen (1). Gründe dafür sind vor allem der steigende Bedarf nach energieeffizienten, kompakten Kühllösungen und nach geringeren Betriebskosten bei höherer Leistungsfähigkeit – von Edge bis High Performance Computing. Herkömmliche Lösungen für die Rack- und Raumkühlung kommen hier an ihre Grenzen. Eine Antwort darauf sind die neuen Direct Chip Cooling-Lösungen von Rittal und ZutaCore. Mit einer bislang unerreichten Kühlleistung bis zu 900 W und mehr pro Server unterstützen die Partner die Transformation der Datacenter-Industrie. Am 12. Mai präsentieren die Partner ihre Lösungen mit einer online Live-Demo und einem virtuellen Messestand beim OCP Virtual Summit erstmals der Öffentlichkeit.
Rittal, weltweit führender Systemanbieter für Industrie- und IT-Infrastruktur-Lösungen, und ZutaCore, Experte für Prozessor- und Flüssigkeitskühlung, bringen unter dem Namen „Rittal HPC Cooled-by-ZutaCore“ innovative Lösungen für High Performance Cooling und weitere rechenintensive Szenarien auf den Markt.
Skalierbar: Kühlung für 900 W und mehr
Durch Treiber wie Künstliche Intelligenz (KI) oder Machine Learning steigen die Anforderungen an Prozessorleistung, Dichte im Rechenzentrum und Kühlung pro Rack. Die Partner Rittal und ZutaCore bieten mit ihrem zukunftsweisenden Direct Chip Cooling-Portfolio nun Lösungen dafür. Das neue System arbeitet nach dem Prinzip der Verdampfungskühlung und nutzt latente Energie bei der Verdampfung von Kühlmittel („Direct Contact Evaporative Cooling“).
Anwender können lokale Überhitzungen bei Prozessoren eliminieren, da das System exakt dort kühlt, wo Hotspots auftreten. Damit sinkt das Risiko von IT-Ausfällen. Darüber hinaus erlaubt die Skalierbarkeit des Systems, dass Kunden zusammen mit den dynamischen Marktanforderungen zukunftssicher wachsen. Kühlleistungen bis zu 900 W pro Server und darüber hinaus sind möglich. Damit stärkt Rittal seine Kompetenz im Bereich IT-Kühlung und erweitert sein umfassendes Angebot an effizienten Hochleistungskühlungen für anspruchsvolle Bedarfe mit hohen Leistungsdichten.
Hocheffizient: Kühllösungen von Edge bis HPC
Die Unternehmen stellen dazu vorerst zwei Lösungen vor: Erstens eine platzsparende, kompakte Rücktür-Kühllösung. Diese besteht aus einem Luft-/Kältemittel-Wärmetauscher – ausgebildet als Rücktür des Serverschrankes – aus dem LCP System-Portfolio von Rittal und der HyperCool-Technologie für Direct Chip Cooling von ZutaCore.
Dahinter steckt folgendes Prinzip: Das flüssige Kältemittel fließt in speziell entwickelte Verdampfer („Enhanced Nucleation Evaporator“) der Server-Prozessoren (CPU, GPU). Durch die Aufnahme der Prozessorwärme verdampft das Kältemittel und wird gasförmig. Im Wärmetauscher wird das zuvor gasförmig gewordene Kältemittel Novec wieder flüssig. Dazu reicht die Temperatur der durchströmenden Luft aus. Eine Pumpe stellt sicher, dass das flüssige Kältemittel zurück ins Kühlsystem fließt. Da fast alle Komponenten der Kühllösung in der Rücktür integriert sind, sorgt dies für signifikante Platzersparnis. Die Lösung lässt sich per „Plug & Play“ einfach in Rechenzentren ohne Modifizierung der bestehenden Infrastruktur installieren.
Die zweite Lösung von Rittal und ZutaCore ist eine In-Rack Lösung, die als luft- und wassergekühlte Variante verfügbar ist. Die luftgekühlte Lösung unterstützt bis zu 20 kW Wärmeabfuhr pro Rack mit Hilfe eines In-Rack luftgekühlten Verflüssigers. Sie kann in jedes Rack in nahezu jeder Umgebung einfach installiert werden und ist eine Antwort auf die stark wachsende Nachfrage nach Kühlung von leistungsstarken Prozessoren an der „Edge“. Die wassergekühlte In-Rack Version ermöglicht durch einen wassergekühlten Verflüssiger eine energieeffiziente Kühlung von bis zu 70 kW Wärmeabfuhr pro Rack. Sie ist vor allem für schnell wachsende Prozessor- und Serverleistungen konzipiert.
„Die massenhafte Verbreitung von direkten Flüssigkeitskühllösungen in Rechenzentren wird mit Blick auf Halbleiter-Trends, Rechenzentrumsindustrie und Nachhaltigkeitsziele in den 2020er Jahren essentiell,“ erklärt Daniel Bizo, Principal Analyst bei 451 Research. „Luftkühlung alleine wird es nicht schaffen, die künftigen Anforderungen zu bewältigen, wenn massenweise Server-Prozessoren in der Lage sind, mehr Hitze zu generieren, als gesamte Server noch vor ein paar Jahren. Hinzu kommen der steigende Kostendruck und hohe Erwartungen rund um ökologische Nachhaltigkeit, beispielsweise geringer Energieverbrauch. Die Rechenzentrumsindustrie wird mit diesen Anforderungen Schritt halten müssen“, so Bizo.
„Unsere Lösungen adressieren genau die Anforderungen an Kühlung, die Hyperscaler und Colocators haben. Sie eliminieren den Wassereinsatz im Server und können dort eingesetzt werden, wo Luftkühlung an ihre Grenzen stößt. Dies ist ein erheblicher Mehrwert für unsere Kunden“
„Durch die Partnerschaft mit Rittal können wir unsere Direct Chip Cooling-Lösungen global in den Markt bringen. Wir können jetzt der Nachfrage nach effizienter Hochleistungskühltechnik nachkommen und entsprechend skalieren, um den größten Industrien und anspruchsvollsten Rechenzentrumsbetreibern unsere Technologie anzubieten,” sagt Udi Paret, President bei ZutaCore. „Egal ob Hyperscaler, Colocation-Anbieter oder Enterprise-Umfeld – die ‚Rittal HPC Cooled-by-ZutaCore‘ Lösungen verbinden die einzigartigen Vorteile der modularen System-Lösungen von Rittal mit innovativer Flüssigkeitskühlung von ZutaCore zu einer bislang unerreichten Wärmeabfuhr“, so Paret.
(1) MarketsandMarkets: Data Center Liquid Cooling Market