> > > > Allied Control Zweiphasen-Kühlung: Von wenigen hundert Watt bis zu 1,4 MW

Allied Control Zweiphasen-Kühlung: Von wenigen hundert Watt bis zu 1,4 MW

Veröffentlicht am: von

alliedcontrolBereits mehrfach haben wir über die Kühlung mittels Zweiphasen-Flüssigkeit berichtet. Einige Hersteller hatten eine solche Kühlung als Konzept bereits mehrfach auf Messen ausgestellt – darunter Gigabyte. Zur Gamescom zeigte Caseking dann sogar ein Gaming-Komplettsystem mit dieser Kühlungsvariante. Derzeit findet in Denver in den USA die Supercomputing 2017 (SC17) statt und auch hier gibt es wieder Neuigkeiten rund um Systeme mit eben dieser Zweiphasen-Flüssigkeit.

Allied Control hat sich bei der sogenannten Immersion Cooling bereits einen Namen gemacht und bietet unterschiedliche Konzepte an. Auf der Computex wurde ein Tank präsentiert, der ebenfalls die Zweiphasen-Flüssigkeit enthielt und in dem Mining-Systeme untergebracht werden sollten. Im Falle der Demo auf der Computex war dies ein System bestehend aus zehn GeForce GTX 1070. Die Flüssigkeit soll dabei eine Temperatur von 38 °C gehabt haben. Über den Chips verdampft diese ab einer Temperatur von 61 °C.

Bei Allied Control arbeitet man aber an unterschiedlichen Konzepten und will zukünftig ganze Server und Supercomputer bestücken. In der kleinsten Ausbaustufe verwendet Allied Control einen Container, in dem Platz für ein 19-Zoll-Server-Rack sein soll. Die Abwärme, die abgeführt werden kann, liegt bei 18 bis 225 kW. Möglich ist dabei der Einbau von unterschiedlicher Hardware. Die CPUs, GPUs, FPGAs und ASICs müssen nur je nach Abwärme mit einem kleinem passiven Kühlkörper bestückt werden.

In den größeren Ausbaustufen sollen mittels des DataTank-Systems aber auch größere Server gekühlt werden können. Allied Control sieht hier als Größenbeispiel einen Hochseecontainer vor, in dem eben erwähnte Racks verbaut sind, die gemeinsam eine Abwärme von 1,4 MW erzeugen.

Derzeit setzt noch keine größere Server-Installation auf eine Lösung von Allied Control. Man arbeitet zwar mit zahlreichen Partnern an einer entsprechenden Umsetzung, wohl aber auch aufgrund der aufwändigen Abdichtung sowie der mangelnden Erfahrung mit einer solchen Kühllösung wird bei aktuellen Supercomputern meist noch auf die klassische Luftkühlung gesetzt. Daneben gibt es inzwischen einige Installationen mit Heißwasserkühlung und einige wenige sitzen in einem Ölbad und werden über ein entsprechend aufbereitetes Mineralöl gekühlt. Dennoch sind die Zweiphasen-Flüssigkeitskühlung immer wieder ein Highlight.

Hintergrund zur Zweiphasenflüssigkeit

Bei einer Zweiphasen-Flüssigkeit wird keine Kombination aus Metallkühler und Luft oder einer Flüssigkeit als Transportmittel der Abwärme verwendet, sondern eine von 3M entwickelte Spezialflüssigkeit. 3M arbeitet dabei wiederum mit Allied Control, einem Unternehmen aus Hong Kong, zusammen. Bei der erwähnten Kühlung kommt eine inerte, also träge Flüssigkeit zum Einsatz, die nicht leitfähig ist. Bei 3M wird diese Flüssigkeit unter dem Produktnamen Novec angeboten. Mit den ersten Tests zu einer solchen Kühlung hatte 3M bereits im November 2012 begonnen. Die 3. und aktuellste Generation startete ab Oktober 2015 in die finale Testphase.

Bei einer Zweiphasen-Flüssigkeitskühlung wird die zu kühlende Hardware in die besagte Flüssigkeit eingetaucht. Dort, wo sie Wärme aufnimmt, verdampft sie und steigt in der Kühlung auf. Um dies zu erreichen, liegt der Siedepunkt der Flüssigkeit bei 61 °C. Im oberen Bereich des zu kühlenden Servers wird dieses Gas aufgefangen und kondensiert dort wieder. Daraufhin kann es in den Kühlbehälter zurücklaufen und der Kreislauf beginnt von vorne. Eine Pumpe ist nicht notwendig, da die Flüssigkeit in Form des Dampfes selbständig aufsteigt und auch wieder zurückfließt.

Die von 3M entwickelte Flüssigkeit besteht laut eigenen Angaben aus 70 % 1,2-Trans-Dichloroethylene, 4 bis 16 % Ethyl-Nonafluorobutyl-Ether, 4 bis 6 % Ethyl-Nonafluoroisobutyl-Ether und einigen weiteren Methyl-Varianten. Natürlich aber möchte 3M die genaue Zusammensetzung nicht verraten.

Social Links

Ihre Bewertung

Ø Bewertungen: 0

Tags

Kommentare (5)

#1
customavatars/avatar225310_1.gif
Registriert seit: 27.07.2015
Hannover
Kapitänleutnant
Beiträge: 1544
Den Container kann man sich gut in den Garten stellen. :lol:
#2
customavatars/avatar202850_1.gif
Registriert seit: 06.02.2014
Im sonnigen Süden
Admiral
Beiträge: 12438
Wie genau konnten die Chips auf 38 Grad gehalten werden, wenn die Flüssigkeit erst bei 61° verdampft?
Reicht die Konvektion schon davor aus, um so zu kühlen wie mit einer Pumpe?


Interessant ist die Methode natürlich und sieht auch hammer aus!
Leider klingt die Flüssigkeit der Zusammensetzung nach, nicht preiswerter als diese Mineralölalternative für nicht-verdampfende Immersionskühlung. Da war der Preis irgendwo bei 1000$ pro Galone...
Alles coole ist wie immer teuer :D Hier im buchstäblichen Sinn!
#3
Registriert seit: 13.09.2008
Oben uff'm Speischer
Kapitän zur See
Beiträge: 3151
Zitat DragonTear;25952774
Wie genau konnten die Chips auf 38 Grad gehalten werden, wenn die Flüssigkeit erst bei 61° verdampft?
Reicht die Konvektion schon davor aus, um so zu kühlen wie mit einer Pumpe?


Die Chips sind nicht bei 38 Grad, die Kühlflüssigkeit ist es. Bzw. war es in dem genannten Beispiel von der Computex.

Schließlich muss auch bei diesem Kühlsystem die Wärme irgendwo hin. Ist genauso wie bei einer Wasserkühlung im heimischen PC: Laien vergessen ganz schnell, das eine Wasserkühlung eigentlich nur ein zwischengeschalteter Schritt ist. Anstatt einen Luftkühler direkt auf dem Prozessor zu montieren, transportierst du mit Wasser die Wärme vom Prozessor zu einer Luftkühlung.

Bei dieser Zweiphasen-Kühlung ist das nicht anders: die Flüssigkeit nimmt die Wärme auf, verdampft, wandert zu einem Luftkühler, und wird dort wieder kondensiert, während die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird. Und wie alle Wärmepumpen hat auch dieses System keine 100%ige Transfereffizienz. Es bestehen immer Deltas zwischen der Temperatur der Umgebungsluft, der Temperatur des Radiators, und der Temperatur, auf die die Kühlflüssigkeit heruntergekühlt werden kann. Wenn es in der Messehalle auf der Computex z.B. 28 Grad hatte, dann gab es ein 10 Grad Delta zwischen Umgebungsluft und Kühlmittel.

Diese 38 Grad warme, frisch kondensierte Flüssigkeit fließt dann zurück in den Tank. Selbst wenn die Flüssigkeit kälter angefangen hat - wenn das System lange genug läuft, pendelt es sich bei diesem Equilibriumspunkt ein.

Die Chips waren wahrscheinlich irgendwo um die 70 Grad, je nachdem, wie der passive Wärmetauscher auf den Chips ausgelegt ist. Mehr Fläche -> mehr Kontakt zur Flüssigkeit -> niedrigere Temperatur. Aber unter 60 Grad wirst du die damit unter Last auch nicht kriegen, unabhängig von der verwendeten Fläche.
#4
Registriert seit: 16.11.2008

Matrose
Beiträge: 10
Heatpipes funktionieren ja im Endeffekt auch nach dem gleichen Prinzip. Man sieht halt nichts davon... und ist nicht so spektakulär :D
#5
customavatars/avatar2215_1.gif
Registriert seit: 02.07.2002

Flottillenadmiral
Beiträge: 5522
Aufgrund der genannten Stoffe, gehe ich mal von einer hohen Brennbarkeit aus, womit es für Serverfarmen und Co nichts ist. Die Flüssigkeit darf eben weder leitend noch brennbar sein damit erübrigt sich der Thread als auch der Industrielle Einsatz. Geschlossene Systeme wie z.B bei einem Kühlschrank, sind Plicht sonst wird das nix.

1,2-Dichlorethen – Wikipedia

Und Einatmen sollte man das Zeug auch nicht.
Um Kommentare schreiben zu können, musst Du eingeloggt sein!

Das könnte Sie auch interessieren:

Acht CPU-Wasserkühler im Test - Kein Hitzefrei für Prozessoren

Logo von IMAGES/STORIES/2017/WASSERKüHLER_KLEIN_QUADRAT_COVER

Während uns endgültig die kalte Jahreszeit erreicht hat, stößt nun auch Hardwareluxx in kühlere Gefilde vor. So kalt wie im Winter soll es dabei zwar nicht werden, ordentliche Custom-Wasserkühlungen erreichen jedoch trotzdem niedrigere Temperaturen als weit verbreitete Luftkühler oder... [mehr]

be quiet! Dark Rock Pro 4 und Dark Rock 4 im Doppeltest

Logo von IMAGES/STORIES/2017/BE_QUIET_DARK_ROCK_PRO_4_LOGO

be quiet! legt schon die vierte Generation der Dark Rock-Serie auf. Verbessert wurde vor allem die Montage. Im Test finden wir aber nicht nur heraus, ob sich Dark Rock Pro 4 und Dark Rock 4 einfach montieren lassen.  Mit der dritten Generation der Dark Rock Tower-Kühler konnte be quiet!... [mehr]

Corsair Hydro Series H150i PRO im Test - leise, leistungsstark und bunt

Logo von IMAGES/STORIES/LOGOS-2017/CORSAIR_HYDRO_SERIES_H150I_PRO_LOGO

AiO-Kühlungen werden häufig für ihre Lautstärke kritisiert. Auf diese Kritik antwortet Corsair jetzt mit Hydro Series 150i PRO und H115i PRO. Hochwertige Lüfter mit geringer Minimaldrehzahl und eine Lüfterstop-Funktion versprechen einen flüsterleisen Betrieb. Aber auch die Kühlleistung soll... [mehr]

Noctua NH-L12S im Test - kompakter und leiser Low-Profile-Kühler

Logo von IMAGES/STORIES/LOGOS-2017/NOCTUA_NH-L12S_LOGO

Mit dem NH-L12S löst Noctua sein bisheriges Platzspar-Modell NH-L12 ab. Der neue Low-Profile-Kühler will möglichst kompatibel und flexibel sein und dabei auch noch ordentlich kühlen. Gegenüber dem Vorgänger soll er vor allem leiser werden. Im Test sehen wir uns den Kompaktkühler deshalb... [mehr]

MSI Core Frozr XL im Test - größer = besser?

Logo von IMAGES/STORIES/LOGOS-2017/MSI_CORE_FROZR_XL_LOGO

Der Core Frozr XL rückt an die Spitze der MSI-Kühler. Dafür kombiniert MSI einen wuchtigen Kühler mit gleich zwei TORX-Lüftern, acht Heatpipes und einem RGB-Beleuchtungssystem, das selbst per Smartphone gesteuert werden kann. Doch kann das Kühler-Flaggschiff auch in unserem Test... [mehr]

Enermax LiqFusion 240 im Test - AiO-Kühlung mit RGB-Durchflussanzeige

Logo von IMAGES/STORIES/LOGOS-2018/ENERMAX_LIQFUSION_240_LOGO

Aktuell übertrumpfen sich die Hersteller regelrecht mit spektakulär gestalteten AiO-Kühlungen. Auch die Enermax LiqFusion 240 fällt mit RGB-Lüftern und der RGB-beleuchteten Durchflussanzeige sehr auf. Wir wollen uns aber nicht nur die RGB-Beleuchtung näher ansehen, sondern natürlich auch... [mehr]