Sie sind sich wahrscheinlich des Branchenaufkommens und des Diskurses über generative künstliche Intelligenz (KI) und der Auswirkungen auf unsere Rechenzentrumsbranche bewusst.
Vielleicht haben Sie einen Artikel darüber gelesen oder sogar die Anforderungen an die KI-Infrastruktur durchgelesen, die in der Ausgabe vom 17. April 2023 des Magazins DCD dargelegt sind. Die Welle der Nachfrage, die KI wahrscheinlich generieren wird, wird die Rechendichten noch weiter über das hinausführen, was prognostiziert wurde.
Mit der erheblichen Menge an Rechenleistung, die KI benötigt, wird der Stromverbrauch der nächsten Hardware-Generation wiederum erhebliche Mengen an Wärme erzeugen. Diese Hitze verursacht Leistungsprobleme und kann zu einem Ausfall der IT-Gerätehardware führen, wenn sie nicht innerhalb der Betriebsgrenzen abgekühlt wird.
Für die Betriebsteams der Einrichtung, die Lösungen mit hoher Dichte für alle aufstrebenden Technologien einsetzen, sei es KI oder Streaming und Gaming mit niedriger Latenz, ist die Bewältigung der Herausforderung des Wärmemanagements von größter Bedeutung.
Wenn wir uns die Infrastruktur ansehen, die für die Bereitstellung der leistungsstarken Rechenleistung erforderlich ist, die die generative KI erfordert, finden wir, dass Flüssigkeitskühlsysteme ein überzeugendes Argument für die Lösung des Hochwärmeproblems darstellen, das die Luftkühlung nicht effizient bewältigen kann.
Laut der Dell’Oro Group wird der Umsatz des Marktes für Flüssigkühlung bis 2027 bei 2 Milliarden US-Dollar mit einer CAGR von 60 % für die Jahre 2020 bis 2027 liegen, da Unternehmen mehr Cloud-Dienste einführen und künstliche Intelligenz (KI) nutzen, um erweiterte Analysen und automatisierte Entscheidungsfindung zu unterstützen und Blockchain- und Kryptowährungsanwendungen zu ermöglichen.
Da KI jetzt ein Trendthema unter den durchschnittlichen Verbrauchern ist, werden Unternehmen, die neue Technologien in ihren Betrieb einbeziehen möchten, von der Überprüfung der heute verfügbaren Flüssigkeitskühlungsoptionen profitieren, die für morgen skaliert werden können.
Die Implementierung von Flüssigkeitskühlungsbereitstellungen für KI-Computergeräte erfordert die Einführung innovativer Rack-Systeme, die speziell für die Aufnahme und effiziente Verwaltung der Flüssigkeitskühlungsinfrastruktur entwickelt wurden. Diese Rack-Systeme sind in der Regel mit Lösungen wie einem Rücktürwärmetauscher (RDHx) ausgestattet.
Ein RDHx nimmt im Rechenzentrum keinen zusätzlichen Platz ein und ist eine großartige Option, um eine Flüssigkeitskühlungsarchitektur in das Rechenzentrum einzuführen, ohne den gesamten Weißraum zu überholen.
Diese Wärmetauscher werden in Konfigurationen mit verschiedenen Kühlmedien angeboten: Kältemittel, Kaltwasser und Glykol, jedes Kühlmedium hat seine eigenen Leistungsunterschiede.
Kältemittelbasierte Medien haben eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, sodass sie die Wärme effektiv von den Komponenten ableiten können, was zu einer verbesserten Kühleffizienz führt. Sie haben auch eine hohe Wärmekapazität, was bedeutet, dass sie große Mengen an Wärme absorbieren können, bevor sie die Sättigung erreichen, was eine konsistente Kühlleistung auch bei hohen Arbeitslasten gewährleistet.
Kaltwassersysteme bieten zudem Skalierbarkeit, da sie für unterschiedliche Wärmelasten und zukünftige Expansionen ausgelegt werden können. Darüber hinaus können Kaltwassersysteme die vorhandene Infrastruktur nutzen, wie z. B. Kühltürme oder Wärmetauscher, was zu Kosteneinsparungen und einer verbesserten Energieeffizienz führt.
Während Glykol hervorragende Wärmeübertragungseigenschaften hat, kann es die Wärme von den Komponenten, mit denen es in Kontakt kommt, effizient absorbieren und ableiten. Darüber hinaus hat Glykol im Vergleich zu Wasser einen höheren Siedepunkt, wodurch das Risiko von Kühlmittelverdunstung und Systemüberhitzung reduziert wird.
Darüber hinaus verwendet die Einrichtung eines RDHx entweder passive oder aktive Kühllüfter, um die Luft durch die Wärmetauscherspule zu ziehen.
Die Einführung dieser Technologie in das Rechenzentrum bietet auch eine „raumneutrale Kühllösung“, was bedeutet, dass die aus dem RDHx austretende Lufttemperatur nahe der Umgebungstemperatur liegt, was die Belastung Ihrer Perimeterkühleinheiten verringert.
Ein RDHx ist eine großartige Lösung, um Racks mit höherer Dichte in eine Rechenzentrumslandschaft zu integrieren, die in die Flüssigkeitskühlung skaliert werden soll. Wenn Sie heute mit einer passiven Hintertür beginnen, können Sie für morgen skalieren, wenn Ihre Dichten zunehmen.
RDHx-Lösungen bieten auch ein Gateway zur Flüssigkeitskühlung, aber viele Unternehmen suchen nach einer fokussierteren Lösung für ihre Cluster. Bei der Betrachtung der Konfigurationsoptionen für eine nicht nachgerüstete Flüssigkeitskühlung liegt der Schwerpunkt auf zwei Hauptansätzen: Tauchkühlung und Direct-to-Chip-Kühlung.
Die Direct-to-Chip-Flüssigkeitskühlung umfasst ein Design, das sich auf die direkte Kopplung einer Kühlplatte mit den Hochwärmekomponenten, CPU, GPU und in einigen Fällen Speichermodulen und Netzteilen konzentriert.
Direct-to-Chip-Kühlplatten befinden sich auf den wärmeerzeugenden Komponenten der Platine, um Wärme entweder durch einphasige Kühlplatten oder zweiphasige Flüssigkeiten abzuleiten. Diese Kühltechnologien können etwa 70-75 Prozent der von der gesamten Ausrüstung im Rack erzeugten Wärme entfernen, was 25-30 Prozent ergibt, die durch Luftkühlsysteme leicht entfernt werden können.
Immersionskühlung ist eine weitere Version der Flüssigkeitskühlungstechnologie, die 100 Prozent der Wärme zu Flüssigkeit abführen kann. Beim Umgang mit dielektrischen Flüssigkeiten gibt es Komplexitäten und es ist ein radikal anderer Kühlansatz als die herkömmliche Luftkühlungsmethode, die Betriebsteams verwalten müssen.
Flüssigkeitskühlung versus Luftkühlung: Wie sich Wärmemanagementsysteme entwickeln
Natürlich gibt es einige Herausforderungen im Zusammenhang mit der Flüssigkeitskühlung. Das Hauptanliegen ist das Risiko von Leckagen oder anderen Ausfällen, die Schäden an der kritischen Hardware verursachen könnten. Durch sorgfältiges Design und durchdachte Implementierung können diese Risiken jedoch minimiert und die Vorteile der Flüssigkeitskühlung effektiv genutzt werden.
Rechenzentrumsbetreiber müssen bereit sein, sich auf Flüssigkeitskühlung zu konzentrieren, um im Zeitalter der generativen KI wettbewerbsfähig zu bleiben. Die Vorteile der Flüssigkeitskühlung, wie z. B. höhere Effizienz, höhere Rackdichte und verbesserte Kühlleistung, machen sie zu einem wesentlichen Ansatz für Unternehmen, die modernste Technologien integrieren und die Kühlanforderungen der resultierenden Arbeitslasten mit hoher Dichte erfüllen möchten.
Lesen Sie das E-Book „Kühltransformation“ von DCD und Vertiv, um zu erfahren, was als Nächstes in der Flüssigkeitskühlung kommt.
