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22 Elektronik 15 -16 2023 Gehäuse KühltechniK Kühler Die angepasste Verbindungstechnik sowie der Einsatz von formbaren Schläuchen ermöglicht anwendungsspezifische und dem Bauraum angepasste Kühlsysteme Das Gesamtkonzept ist von sehr kleinen Stückzahlen bis zur Großserie ausbaubar Sicherer Medientransport Es existieren bereits verschiedene Lösungsansätze um die einzelnen Server-Racks mittels Fluiden zu kühlen Häufig diskutierte Systeme sind die Kühlungen mit F-Gasen Reinwasserkühlungen z B E-Chiller »Direct Chip Cooling« und »Hot Fluid Computing« mit Wassertemperaturen um 60 °C Heatpipe-Systeme sowie »Immersion Cooling« RK Kutting beschäftigt sich schon seit Längerem mit der Fluidkühlung sicherheitsrelevanter elektronischer Komponenten – im Hochvoltbereich in der Medizintechnik sowie auch bei der Anlagentechnik zur Herstellung von Mikro-Chips Im Fokus stehen dabei individuell angepasste Lösungsansätze In dem aktuellen Projekt mit IQ Evolution werden die unterschiedlichen Kühlungstechnologien abgebildet und Möglichkeiten für den sicheren und verlustfreien Medientransport bei einfacher Wartungsmöglichkeit entwickelt Wichtig ist in diesem Zusammenhang dass die gesamte Medienführung den unterschiedlichen Anforderungen gerecht wird von Wasser über Kühlmischungen und alles bei verschiedenen Temperaturen Die Verteilersysteme können bauraumbedingt kein Standard werden Hier werden individuelle Lösungen mit den Serverschränken angepassten Geometrien benötigt Die Verbindungstechnik spielt ebenfalls eine wichtige Rolle da sie absolut sicher und wartungsfrei sein sollte Für eine dauerhafte Durchflusskontrolle und –Steuerung bieten sich integrierte Monitoringsysteme an Versuchsdurchführung Eine experimentelle Untersuchung der Kühl-Performance dieser Kühltechnologie hat das unabhängige Institut »ZFW-Zentrum für Wärmemanagement« von Prof Griesinger aus Stuttgart durchgeführt Dazu wurden zwei Server jeweils 2 HE und 1 HE mit High Performance CPUs AMD Ryzen-Threadripper-PRO-Prozessor ausgestattet und auf »3D Smart Fluid Chip Cooling« umgebaut Diese auf HP High Performance modifizierten Server wurden als Modell in einem speziell für diese Kühltechnologie angepassten Server-Rack montiert und im »High-Performance-Computing HPC «-Betrieb getestet Tabelle mit ersten Ergebnissen Die Luftkühlung beinhaltet den Wärmetransport von der CPU mittels Heat-Pipe und anschließender Kühlung mit Ventilatoren Versuchsaufbau mit entsprechendem Test-Equipment Die experimentellen Untersuchung der Kühl-Performance hat das unabhängige Institut »ZFW-Zentrum für Wärmemanagement« aus Stuttgart durchgeführt Leistungssprung im Überbl ick »3D Smart Fluid Cooling« eröffnet viele Möglichkeiten für den energieeffizienten Betrieb von kleinen bis großen Rechenzentren ➔ Doppelte Leistungsdichte durch halbierten Bauraum Ein HP-1HE-Server ersetzt den HP-2HE-Server ➔ Eine Erhöhung der Leistungsdichte um mehr als 100 Prozent per Taktratenerhöhung ist ohne erhöhtes Ausfallrisiko durch 20-K-Temperaturreserve darstellbar ➔ Massiv reduzierter Stromverbrauch In diesem Fall um den Faktor 10 reduzierte Leistungsaufnahme der Fluid-Versorgungspumpe im Vergleich zu den Leistungslüftern ➔ Erhöhte Designfreiheit Durch ein optimiertes Board-Serverund Rack-Design können noch geringere Bauhöhen erzielt werden ebenso durch anwendungsspezifisches Design der Kühler Konzentration auf CPU-Hotspots ➔ Zero Kühlwasserverbrauch Die »Smart Fluid«-Wasserkühlung wird in einem geschlossenen Kreislauf betrieben und verbraucht somit kein Frischwasser ➔ Für Fernwärme nutzbar Die Kühlung mit Hot Fluid Warmwasser > 60°Cist möglich unter Beibehaltung der derzeitigen maximalen Chip-Temperaturen ➔ CO 2 -Footprint deutlich reduziert durch direkte Stromeinsparung im Vergleich zu Ventilatoren Sekundäreffekte wie zum Beispiel deutlich verringerter Raumbedarf für gleiche Serverleistung sind nicht berücksichtigt cp Bild R K Ku tti ng