Prim Hírek

Energiatakarékossá tenni a számítógépes rendszereket és az adatközpontokat nem kis vállalkozás. Az átlagos légkondicionált adatközpontok széndioxid-kibocsátásáról és energiafelhasználásáról akár 50 százalékban is a processzorok túlmelegedését megakadályozó hűtőrendszer energiaigénye tehet, nem pedig maga a számítási tevékenység – ez pedig messze van az ideálistól.

„Az energiaválság talán a legfontosabb probléma, amellyel az emberiségnek a XXI. században szembe kell néznie. Már nem engedhetjük meg magunknak, hogy kizárólag a feldolgozási sebesség és a teljesítmény szempontjai alapján tervezzünk számítógépes rendszereket” – magyarázta Prof. D. Poulikakos, az ETH Zurich Laboratory of Thermodynamics in Emerging Technologies vezetője, aki a több tudományágat is összefogó projektben vezető kutatóként vesz részt. „Az új cél az, hogy a szuperszámítógépeknél és az adatközpontokban a kiemelkedő teljesítményt és alacsony áramfogyasztást egyszerre érjük el - erre a megoldást pedig a folyadékhűtés jelenti.”

Egy innovatív vízhűtő rendszerrel és a keletkező hő közvetlen újrahasznosításával az Aquasar – az ETH Zurichnél a tervek szerint 2010-ben üzembe helyezendő új szuperszámítógép – akár negyven százalékkal is csökkentheti a teljes energiafogyasztást. A rendszer kidolgozásához kiváló alapot ad az ETH és az IBM tudósai között régóta fennálló együttműködés, amelynek során a lapkaszintű vízhűtés lehetőségeit kutatják, valamint az IBM zürichi laboratóriumának tudósai által folytatott a vízhűtéses, közvetlen hulladékhő-felhasználással rendelkező adatközpontokkal kapcsolatos kutatások alapelveire is támaszkodhatnak.

A vízhűtéses szuperszámítógép két IBM BladeCenter® szervert fog tartalmazni egy rackben, csúcsteljesítménye 10 teraflops körül lesz2.

A pengeszerverekben minden processzor külön mikroméretű, nagy teljesítményű folyadékhűtővel, bemeneti és kimeneti csővezeték-hálózattal és kapcsolatokkal fog rendelkezni, így az egyes szerverek könnyen csatlakoztathatók lesznek a rendszerhez, illetve eltávolíthatók onnan (lásd a képet).

A hűtőfolyadékként használt víz körülbelül négyezerszer hatékonyabban nyeli el a hőt, mint a levegő, és hőátadási tulajdonságai is sokkal jobbak. A lapkaszintű, kb. 60°C-os vízhőmérsékletű hűtőrendszer sikeresen tartja a lapkát üzemi hőmérsékleten, vagyis jóval a maximálisan engedélyezett 85°C alatt. A magas bemeneti hőmérsékletű hűtőfolyadék azt jelenti, hogy a kimeneti hőmérséklet még magasabb, ebben az esetben kb. 65°C. A bemeneti 60°C-kal szemben a hűtőfolyadék kimeneti hőmérséklete 65°C.

Az egyes pengeszerverektől induló csövek bekapcsolódnak a szerverrack nagyobb hálózatába, ami pedig a fő vízszállító hálózathoz csatlakozik. A vízzel hűtött szuperszámítógép körülbelül 10 liter vizet igényel, és egy szivattyú gondoskodik a körülbelül 30 liter/perces áramlási sebességről. A teljes hűtési rendszer zárt kört alkot: a hűtővizet a lapkák folyamatosan melegítik, majd az passzív hőcserélőkben hűl vissza a kívánt hőmérsékletre, amelyek a meleget ebben a kísérleti szakaszban közvetlenül az egyetem fűtőrendszerébe vezetik el. Ezzel a módszerrel kiküszöbölhetők a mai energiaigényes hűtők.