Tauchkühlung für Rechenzentren

Alle Produkte anzeigen

Durch das explosionsartige Wachstum von Internet, künstlicher Intelligenz, Cloud-Computing und High Performance Computing (HPC) werden in Rechenzentren spektakuläre Entwicklungen vorangetrieben, die nicht nur die Unternehmenswelt, sondern auch unsere Lebensqualität betreffen. Doch die Kosten dafür sind hoch. US-amerikanische Rechenzentren verbrauchen enorm viel Strom – laut der US-Umweltbehörde EPA etwa 2 Prozent des gesamten Stromverbrauchs. Ein wesentlicher Teil der Energie wird für den Betrieb von Kälteaggregaten und Ventilatoren zur Kühlung der Computer-Hardware gebraucht.

Doch die Kosten dafür sind hoch. Rechenzentren verbrauchen enorm viel Strom – zwischen 1,1 und 1,5 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs¹. Ein wesentlicher Teil der Energie wird für den Betrieb von Kälteaggregaten und Ventilatoren zur Kühlung der Computer-Hardware gebraucht.

Im Sinne reduzierter Kosten und Umweltauswirkungen durch die Serverkühlung setzt sich 3M an die Spitze einer Revolution: die Flüssigkühlung für Rechenzentren. Unsere 3M™ Novec™ High-Tech Flüssigkeiten verfügen über Eigenschaften, die sie ideal für den Einsatz in der Tauchkühlung machen – sowohl in einphasigen als auch zweiphasigen Verfahren. Mit welchem Ergebnis? Der Energieverbrauch (und Kostenaufwand) kann drastisch – um bis zu 97 Prozent – reduziert werden. Im selben Zug werden eine optimale Leistung der Server-Hardware, kompaktere Rechenzentren und geringere Auswirkungen auf die Umwelt unterstützt.

¹ Quelle: www.koomey.com/post/8323374335

Laufende Datenserver, die zur Tauchkühlung in sprudelnde Novec High-Tech Flüssigkeiten getaucht sind, mit Neonlicht beleuchtet
Cool bleiben.

Was ist Tauchkühlung?

  • Go Pro Kameraaufnahme von Datenservern, die zur Tauchkühlung in sprudelnde Novec High-Tech Flüssigkeiten eingetaucht sind

    Die Tauchkühlung in Rechenzentren verbessert das thermische Konzept dadurch, dass die IT-Hardware direkt in eine nicht leitende Flüssigkeit getaucht wird. Die von den elektronischen Bauteilen erzeugte Wärme wird direkt und effizient an die Flüssigkeit abgeleitet, was die Notwendigkeit zusätzlicher aktiver Kühlkomponenten, wie Wärmeleitmittel, Kühlkörper und Ventilatoren, reduziert. Das Ergebnis sind eine höhere Energieeffizienz und die Möglichkeit, Leiterplatten dichter zu bestücken.
     

    3M hat gemeinsam mit führenden Unternehmen aus dem Bereich Rechenzentren Flüssigkeiten entwickelt, die für diese Anwendungen ideal geeignet sind und einzigartige Vorteile bieten, wie zum Beispiel ein erweitertes Spektrum an Siedepunkten. Der Technologie kommen insbesondere über 50 Jahre Erfahrung im Hause 3M bei Werkstoffen und Anwendungen zugute.

      • Weniger Energieverbrauch für die Serverkühlung und damit ein umweltschonenderes Rechenzentrum
      • Weniger bewegliche Teile, die Wartung und Austausch benötigen
      • Höhere Hardware-Dichte, da die Flüssigkeit effizienter Wärme entzieht
      • Höhere Prozessorauslastung, da die Temperaturen unter der thermischen Belastungsgrenze gehalten werden
      • Einfachere Wartung der IT-Ausrüstung – die Elektronik ist sauber und trocken zugänglich
      • Deutlich reduzierter Lärmpegel in Serverräumen
      • Schutz der IT-Ausrüstung vor Umwelteinflüssen, wie z. B. Staub

Die clevere Lösung, Temperaturen – und Kosten – niedrig zu halten

Flüssige Tauchkühlung mit Novec High-Tech Flüssigkeiten trägt in vieler Hinsicht zu niedrigeren Betriebskosten bei und ist dadurch für Unternehmen eine clevere Wahl. Die direkte Flüssigkühlung verbessert die Effizienz und reduziert Kosten in jeder Phase des Lebenszyklus Ihres Rechenzentrums, von Auslegung und Konstruktion über Betrieb, Instandhaltung und Reparatur bis zum Austausch der Hardware.

  • Weißes Dollarzeichen auf violettem Hintergrund in einem Blitz auf abwärts gerichtetem Pfeil zur Symbolisierung niedrigerer Stromkosten

    Bis zu 97 % Energiekosten sparen

    Der deutlichste Vorteil lässt sich an Ihrer Stromrechnung ablesen. Die effizientesten Tauchkühlverfahren können die Energieeffizienz bei der Kühlung (häufig der größte Stromverbraucher im Rechenzentrum) um bis zu 97 % reduzieren.

  • Weißer Pfeil auf violettem Hintergrund in der Mitte einer Zielscheibe als Symbol für optimierte Leistung

    Platz sparen – 10-mal geringerer Platzbedarf

    Durch die verbesserte Kühlleistung können Sie Elektronikkomponenten enger anordnen, sodass Sie in einem gegebenen Raum eine 10-mal höhere Rechendichte erzielen. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für den Standort des Rechenzentrums.

  • Weißer Pfeil auf violettem Hintergrund in der Mitte einer Zielscheibe als Symbol für optimierte Leistung

    Optimiert für höchste Rechenleistung

    Dank des ausgezeichneten thermischen Wirkungsgrads können Sie eine Steigerung der Verarbeitungsleistung und eine Verkürzung der Latenzzeiten erreichen, die weit über das hinausgehen, was mit Luftkühlung möglich ist.

  • Weißer Schild auf violettem Hintergrund, der den Schutz vor Geräteausfall symbolisiert

    Ausfallrisiken mindern

    Flüssige Tauchkühlung lässt Luftschadstoffe außen vor und vereinfacht das thermische Konzept. Es gibt weniger bewegliche Teile. So fällt weniger Verschleiß an, und Sie können die Elektronik mit ihrer voller Kapazität auslasten.

  • Große weiße Windturbinen in einem grünen Feld mit blauem Himmel und weißen Schäfchenwolken

    Nachhaltige Wahl für die Umwelt

    Energiesparen ist nicht nur gut für den Geldbeutel – es ist gut für die Umwelt. Wird weniger Energie abgenommen, muss weniger Strom erzeugt werden, und das wiederum senkt den Ressourcenverbrauch und das Emissionsaufkommen. Kleinere Rechenzentren haben einen kleineren Material- und Wartungsbedarf. Wenn Ihr Ziel ein umweltschonenderes Rechenzentrum ist, dann ermöglichen Ihnen 3M Novec High-Tech Flüssigkeiten mit diesen Pluspunkten den Weg dorthin:
     

    • Günstiges Umweltprofil
    • Geringes Erderwärmungspotenzial (GWP)
    • Null Ozonabbaupotenzial (ODP)
  • Techniker beim Austausch eines Datenservers in einem Tauchkühlbecken mit 3M Novec High-Tech Flüssigkeiten

    Arbeitssicherheit

    Ein Rechenzentrum mit Tauchkühlung geht nicht zulasten der Arbeitssicherheit. 3M entwickelt alle Novec High-Tech Flüssigkeiten mit diesen Merkmalen:
     

    • Insgesamt großer Sicherheitsfaktor für Personal
    • Geringe Toxizität
    • Nichtentflammbarkeit

So kann Flüssigkühlung Geschäftsfelder wie Superrechner, Bitcoin-Mining und mehr revolutionieren

Was immer Ihr Geschäftsfeld ist – flüssige Tauchkühlung kann beim effizienteren Betrieb des Rechenzentrums eine Rolle spielen. Als Pionier und innovatives Unternehmen im Bereich Tauchkühlung hat 3M geholfen, Rechenzentren mit Tauchkühlung erfolgreich an den Start zu bringen.


Fragen und Antworten auf dem Weg zu einem umweltschonenderen Rechenzentrum

Serverhersteller, Systemintegratoren und Techniker im Rechenzentrum stehen vor derselben Herausforderung: Konzeption und Realisierung eines Rechenzentrums, das zentralen Kundenanforderungen an Kosten, Leistung und Zuverlässigkeit gerecht wird. Tauchkühlung mit Novec High-Tech Flüssigkeiten kann Ihnen helfen, diese und andere Anforderungen der Praxis kompromisslos zu bedienen.

  • Wie funktioniert Tauchkühlung?

    Bei der Tauchkühlung werden elektronische Bauteile direkt in eine nicht leitende Flüssigkeit als Wärmeträger gegeben. Die Wärme wird von den Bauteilen direkt an die Wärmeträgerflüssigkeit abgeleitet, während in herkömmlichen Kühlsystemen die Wärmeabfuhr ein mehrstufiger Prozess über Wärmeleitmittel, Luft, Wärmetauscher und Arbeitsmedien ist. Tauchkühlung vereinfacht das thermische Konzept und führt Wärme effizienter ab.

  • Welche Vorteile bietet Novec gegenüber Mineralöl?

    Bei der Auswahl eines Arbeitsmediums sollten zahlreiche Faktoren einbezogen werden. 3M Novec High-Tech Flüssigkeiten bieten wesentliche Vorteile gegenüber anderen flüssigen Dielektrika, einschließlich Mineralöl. Novec Flüssigkeiten sind nicht entflammbar und nicht brennbar. Darüber hinaus eignen sie sich aufgrund ihrer Siedepunkte und thermischen Stabilität auch für zweiphasige Tauchkühlprozesse. Wartung und Instandhaltung werden vereinfacht, da die Elektronik sauber und trocken aus der Novec Flüssigkeit kommt.

  • Ist der Austritt von Flüssigkeit bei der Tauchkühlung mit Novec ein Problem?

    Tauchkühlsysteme sind typischerweise wartbar und Hot-Swap-fähig ausgelegt, aber auch auf Dichtheit angelegt. Die von 3M empfohlenen Verfahren und der Bezug der Systeme von autorisierten 3M OEM-Partnern für Tauchkühlung stellen sicher, dass allenfalls unbedeutende Mengen an Flüssigkeit freigesetzt werden.

  • Wie kaufe ich ein Novec Tauchkühlsystem?

    Proprietäre Systeme für Server und Mechanik, die auf dieser Technologie basieren, sind bereits erhältlich. Weitere befinden sich in der Entwicklung.


Drei Wege zum kühlen Rechenzentrum

  • Zwei-Phasen-Tauchkühlung

    Die zweiphasige passive Tauchkühlung steigert die Wärmeableitfähigkeit exponentiell durch Sieden und Kondensieren der Novec High-Tech Flüssigkeit. An diesem einfachen Verfahren sind nahezu keine beweglichen Teile beteiligt.
     

    • Elektronikkomponenten werden in ein elektrisch nicht leitendes Bad in einem zugänglichen, dichten Behälter gegeben.
    • Die von der Komponente erzeugte Wärme lässt die Flüssigkeit sieden, verdampfen und im Behälter nach oben steigen.
    • Der Dampf kondensiert am Behälterdeckel oder einer Kondensationsschlange und regnet zurück in das Bad. Der Kreislauf wiederholt sich.
    • Die Novec High-Tech Flüssigkeit ist in direktem Kontakt mit den Elektronikkomponenten und übertrifft die Wärmeübertragungsleistung von Siedewasser
  • Ein-Phasen-Tauchkühlung

    Bei der Ein-Phasen-Tauchkühlung hat die Flüssigkeit einen höheren Siedepunkt und bleibt während des ganzen Prozesses in ihrer flüssigen Phase.
     

    • Elektronikkomponenten werden in ein elektrisch nicht leitendes Bad in einem zugänglichen, dichten Behälter gegeben.
    • Der Chip gibt Wärme an die Flüssigkeit ab.
    • Oft werden Pumpen eingesetzt, um die erhitzte Flüssigkeit einem Wärmetauscher zuzuführen, wo sie gekühlt und wieder in das Bad zurückgegeben wird.
    • In dieser Anwendung können auch 3M™ Fluorinert™ Elektronik Flüssigkeiten eingesetzt werden.
  • Indirekte Kühlung: Alternative zur Tauchkühlung

    So vielfältig die Herausforderungen und Methoden im Wärmemanagement sind, so vielseitig können die Novec Flüssigkeiten für unterschiedliche Lösungskonzepte genutzt werden. Eine Herausforderung stellt sich beispielsweise bei der Direct-to-Chip-Wasserkühlung (D2C) aufgrund des Leckagerisikos und der Schwierigkeit, mehrere Prozessoren im selben Kreis kühlen zu können. 3M Novec High-Tech Flüssigkeiten überzeugen bei diesen Anwendungen.

    Die einzigartigen Eigenschaften von 3M Novec High-Tech Flüssigkeiten können vielseitig für Lösungskonzepte im Wärmemanagement genutzt werden. Eine Herausforderung stellt sich beispielsweise bei der Direct-to-Chip-Wasserkühlung (D2C) aufgrund des Leckagerisikos und der Schwierigkeit, mehrere Prozessoren im selben Kreis kühlen zu können. Novec High-Tech Flüssigkeiten bieten bei diesen Anwendungen viele Vorteile, wie zum Beispiel die Temperaturgleichheit aller Prozessoren:


    • Wärmeübertragungsleistung ist vergleichbar mit oder besser als Wasser (im zweiphasigen Verfahren)
    • Elektrisch nicht leitendes Arbeitsmedium, daher kein Schadensrisiko bei Leckage
    • Alle Prozessoren in einem Kreis werden, unabhängig von der Zahl der Knoten, auf derselben Temperatur gehalten

     

     


Erfahren Sie mehr über flüssige Tauchkühlung und 3M Lösungen für Rechenzentren:

Alle Ressourcen anzeigen

Sie haben Fragen zur Tauchkühlung oder zu Novec High-Tech Flüssigkeiten? Kontaktieren Sie uns:

3M steht Ihnen mit jahrzehntelanger Erfahrung in den Bereichen Tauchkühlung und Rechenzentrum zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns mit offenen Fragen zur Realisierung Ihres nächsten Rechenzentrum-Projekts. Wir unterstützen Sie mit:
 

  • Anwendungsberatung und Empfehlungen
  • Technischen Daten und Prüfergebnissen
  • Fallstudien und anderen Unterlagen
  • Hilfe beim Bestellen von Novec High-Tech Flüssigkeiten oder der Wahl zwischen Novec Flüssigkeiten und 3M Fluorinert Elektronik Flüssigkeiten
  • Informationen über Tauchkühlsysteme und Bezugsquellen
Andere 3M Seiten:
3M Online-Shop
Folgen Sie Uns
Land / Sprache wechseln
Deutschland - Deutsch