ARPA-E COOLERCHIPS: Ökologisierung von Rechenzentren
Das ARPA-E COOLERCHIPS-Programm stellt sich der Herausforderung, fortschrittliche Kühltechnologien zu entwickeln, um die Umweltbelastung und die Kosten von Rechenzentren zu reduzieren. Das Konsortium besteht aus Experten aus Industrie und Wissenschaft: Boyd, NVIDIA, die Durbin Group und andere. In diesem Projekt teilt Boyd seine innovativen Wärmemanagementlösungen und sein Design-Know-how der nächsten Generation als entscheidenden Beitrag zur Erreichung der ehrgeizigen Ziele des Programms.
Ziel von COOLERCHIPS ist es, den Energieverbrauch von Rechenzentren mit einem kostengünstigen Wärmemanagementsystem zu minimieren. Dieses neue Kühlsystem ermöglicht den Betrieb von IT-Geräten in Schiffscontainern und ist damit ideal für raue und abgelegene Umgebungen.
Power Surge: KI bringt die Kühlung von Rechenzentren an die Grenzen
Die Kühlung von Rechenzentren stellt erhebliche thermische Herausforderungen dar. KI-gesteuertes beschleunigtes Computing erhöht den Bedarf an effizienter Kühlung bei erhöhtem Verarbeitungsbedarf. Die TDP (Thermal Design Power) des Prozessors wird voraussichtlich 500 x 2025 Watt erreichen, wobei sich einige GPUs bereits 700 Watt nähern. Der zusätzliche Stromverbrauch und die Wärmeableitung übertreffen herkömmliche Kühltechnologien wie Luft- und einphasige Flüssigkeitskühlung. IT-Organisationen benötigen diese kritischen Kühltechnologien, um Rechenzentrumsgeräte der nächsten Generation zu implementieren.NVIDIAs Omniverse: Kühllösungen virtuell optimieren
Die 3D-Simulationsumgebung Omniverse von NVIDIA ist ein digitaler Zwilling der COOLERCHIPS-Hardware, der zur Optimierung und Validierung der Kühltechnologie vor dem Einsatz verwendet wird. Das Team baut eine skalierbare, einspurige Einheit, um die Systemleistung zu emulieren, und verwendet immersive Tray-Emulatoren, um Hybridsysteme zu testen. Die zweiphasige Direct-to-Chip-Kühlung bewältigt Hochleistungskomponenten, während die einphasige Immersionskühlung Komponenten mit geringem Stromverbrauch verwaltet und so eine effiziente Kühlung für die höchsten thermischen Lasten in Flüssigrack-basierten Systemen ermöglicht.
Vielseitig gedacht: Kühllösungen für jedes Bauteil
Das COOLERCHIPS-Konzept adressiert alle Einsatzstufen und Programmziele mit innovativer Kühlplattentechnologie unter Verwendung eines grünen Kältemittels. Zweiphasige Strömungsvisualisierungstechniken optimieren die Kühlplattenarchitektur und die Betriebsbedingungen. Die CFD-Simulation verfeinert die Strömungs- und Temperaturverteilung in der Tauchwanne. Auf Rack-Ebene ersetzt ein verteiltes Pumpen- und Strömungstrennsystem im Rack die herkömmlichen Kühlverteiler (CDU). Dieses System trennt Dampf von Flüssigkeit und leitet verbrauchten Dampf zurück zur Verflüssigungseinheit, um die Effizienz zu verbessern. Tauchverteiler werden direkt mit der Wärmeabweisungseinheit verbunden. Mehrere identische Racks werden miteinander verbunden, um einen IT-Cluster zu emulieren, die alle mit externen Wärmeabweisungseinheiten mit Cool-Array-Kühlern verbunden sind, wodurch der Platzbedarf des Kühlturms möglicherweise um das Vierfache reduziert wird. Diese Integration reduziert den Gesamtstromverbrauch auf nur 5 % der IT-Last.
Grün und effizient: Rechenzentren der nächsten Generation ohne Wasser
Das COOLERCHIPS-Programm definiert die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Rechenzentren mit fortschrittlicher Technologie neu, erreicht einen PUE-Wert von weniger als 1,05 und zielt auf über 160 kW pro Rack und mehr als 20,7 kW pro Kubikmeter ab. Er wurde für die Flexibilität der Geolokalisierung in ISO 40'-Containern entwickelt und arbeitet effizient bei Umgebungstemperaturen von bis zu 40 °C. Mit einer mittleren Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) von 12 Jahren und einer Verfügbarkeit von mehr als 99,99 % wird ein Treibhauspotenzial (GWP) von weniger als 1 % und ein Wasserverbrauch von null angestrebt und damit ein neuer Standard für die Kühlung von Rechenzentren mit Effizienz, Ausfallsicherheit und Umweltverantwortung gesetzt. Das Programm zeigt auch eine starke finanzielle Tragfähigkeit mit einer beeindruckenden Investitionsrendite von 19 % und einer Amortisationszeit von insgesamt 7 Jahren, was seine technologischen Fortschritte unterstreicht.Über den Benchmark hinaus: Kühlertechnologie verfolgt sich verändernde Anforderungen
Das Programm treibt die Kühltechnologie für Rechenzentren weiter voran, da sich KI-gesteuertes Computing und High-Performance-Computing (HPC) weiterentwickeln, was die Nachfrage nach effizienteren Kühllösungen erhöht. Es verfeinert fortschrittliche Kühltechnologien, um Effizienz und Reaktionsfähigkeit zu optimieren und Errungenschaften in Bezug auf hohe Leistungsdichte, niedrigen PUE-Wert und ökologische Nachhaltigkeit zu nutzen. Diese kontinuierliche Verfeinerung stellt sicher, dass das Programm an der Spitze der Innovation im Bereich der Kühlung von Rechenzentren bleibt, die sich wandelnden Anforderungen der Branche erfüllt und neue Maßstäbe für Effizienz und Umweltverantwortung setzt.
Boyd treibt COOLERCHIPS an: Cold-Plate-Technologie steigert die Effizienz
Boyds umfangreiches Know-how im Bereich zweiphasiger Kühl- und Flüssigkeitskühlsysteme ist von grundlegender Bedeutung für den Erfolg des COOLERCHIPS-Programms. Unsere fortschrittliche Kühlplattentechnologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Erreichung der ehrgeizigen Ziele des Programms und bewältigt die erheblichen thermischen Anforderungen von Rechenzentren der nächsten Generation effektiv. Die Kühlplatten von Boyd, die für optimale Effizienz und Leistung entwickelt wurden, sind dabei wesentliche Komponenten. Durch die Integration der innovativen Kühllösungen von Boyd stellt das COOLERCHIPS-Programm sicher, dass Rechenzentren nicht nur mit verbesserter Effizienz, sondern auch mit einem nachhaltigen Ansatz betrieben werden, und ebnet den Weg für zukünftige Innovationen in der Kühlung von Rechenzentren.
Arbeiten Sie mit uns zusammen, um unsere reiche Tradition, unser Know-how und unsere Fähigkeiten bei der Entwicklung innovativer Flüssigkeitskühlplatten für fortschrittliche zweiphasige Pumpensysteme zu nutzen, die energieeffiziente und leistungsstarke Kühllösungen für Ihre spezifischen Anwendungen ermöglichen.
