Kühlmethode und thermische Verwertung des Rechenzentrums
Rechenzentren verbrauchen heutzutage viel Energie und erzeugen Wärme, die sich auf die Umgebung auswirkt. Um dieses Problem zu lösen, müssen Wissenschaftler auf der ganzen Welt die kreativsten Methoden finden und innerhalb der Gesetze der Physik geeignete Wege finden. Dies wirkt sich auf der Makroebene auf das gesamte Gebäude und die umliegenden Bereiche aus. Gleichzeitig eröffnet es Möglichkeiten auf der Mikroebene, bis hin zum Prozessor und sogar im Inneren des Prozessors.
Obwohl sich die Luftkühlung weiterentwickelt hat, um den größeren Herausforderungen jeder Technologiegeneration gerecht zu werden, steht sie vor der Herausforderung, sich an die nächste Stufe der Datenverarbeitung anzupassen. Mit der wachsenden IT-Nachfrage ist die Luftkühlungstechnologie nach und nach nicht mehr in der Lage, den Bedarf zu decken, und es muss Flüssigkeitstechnologie eingesetzt werden, um den Anstieg der Prozessorleistung zu bewältigen. Die Flüssigkeitskühlung auf Chipebene ist nicht die einzige Flüssigkeitsoption. Eine Tauchkühlung ist immer noch eine Option, bei der alle Komponenten im Rack mit nicht leitender Flüssigkeit bedeckt werden, nicht nur die CPU und die GPU.
Die gesamte in IT-Systemen verbrauchte Energie wird in Wärme umgewandelt. Wärme ist eine unvermeidliche Leistung und ein wertvolles Gut. Was würde passieren, wenn Rechenzentren als Wärmequellen betrachtet würden, während die Rechenleistung als Nebenprodukt bereitgestellt würde? Diese Lösung kann die Wiederverwendung von Wärme erreichen und die Aussicht auf regionale Heizsysteme eröffnen, bei denen Rechenzentren ihre warme Luft und ihr Warmwasser an Nachbarn liefern.
Wenn die nächste Generation der Chip-Technologie in Rechenzentren Einzug hält, werden sich die Probleme mit der Wärmeableitung nur noch verschlimmern. Um die Heizeigenschaften der kommenden CPU und GPU besser zu verstehen, reicht eine Leistung von 750 W aus, um eine kleine Ölheizung zu betreiben und einen gewöhnlichen Raum den ganzen Winter über warm und angenehm zu halten. Jeder Rack-Server verfügt über 8 750W GPUs, jeder Cluster verfügt über 14 bis 42 Server und jeder Cluster verfügt über fast 340 Heizgeräte. In einem typischen Rechenzentrum besteht für diejenigen, die keine wirksamen Kühllösungen haben, die Gefahr des Zusammenbruchs.
Rechenzentren liefern seit vielen Jahren Abwärme. Doch nur wenige wurden in der Praxis erfolgreich eingesetzt. Rechenzentren sorgen für eine vorhersehbare Wärmeversorgung, da sie die Server kontinuierlich in Betrieb halten. Doch diese Wärme lässt sich nur schwer transportieren. Daher geben die meisten Rechenzentren Wärme an die Atmosphäre ab. Manchmal gibt es ein regionales Wärmenetz, das über ein Rohrleitungsnetz lokale Haushalte und Unternehmen mit Wärme versorgt.
