Superkomputer chłodzony wodą

IBM i Szwajcarska Politechnika Federalna w Zurychu (ETH) poinformowały o planach budowy pierwszego superkomputera chłodzonego wodą, który będzie w stanie wykorzystać ciepło wydalane w trakcie pracy do ogrzewania budynków uniwersyteckich. Celem przedsięwzięcia jest opracowanie technologii komputerowej świadomej energetycznie. Innowacyjny system Aquasar sprawi, że roczny ślad emisji dwutlenku węgla powstały w wyniku zasilania komputera spadnie nawet o 85%, co oznacza emisję mniejszą nawet o 30 ton w porównaniu do podobnych systemów używających dzisiejszych technologii chłodzenia.
Woda jako ciecz chłodząca ma zdolność do przewodzenia ciepła cztery tysiące razy większą niż powietrze
Woda jako ciecz chłodząca ma zdolność do przewodzenia ciepła cztery tysiące razy większą niż powietrze

Nawet do 50% przeciętnego śladu emisji dwutlenku węgla lub zużycia energii, generowanej przez centra danych chłodzone powietrzem nie jest wytwarzane w trakcie pracy, ale po to, aby systemy chłodzące powstrzymały procesory przed przegrzaniem. Ta sytuacja jest daleka od optymalnej, biorąc pod uwagę wydajność energetyczną w całościowej perspektywie.

Wykorzystujący innowacyjny system chłodzenia wodą i ponowne wykorzystanie wytworzonego ciepła, nowy superkomputer Aquasar będzie umieszczony na Politechnice Federalnej w Zurychu i rozpocznie działanie w 2010 r. Jego wykorzystanie zmniejszy zużycie energii o 40%. System wykorzystuje wieloletnie wspólne badania naukowców z Politechniki Federalnej i IBM nad systemem chłodzenia mikroprocesorów jak również koncepcję centrów danych chłodzonych wodą i wykorzystujących energię wytworzoną w trakcie pracy, rozwiniętą przez naukowców z Laboratorium IBM w Zurychu.

Chłodzony wodą superkomputer będzie się składał z dwóch serwerów IBM

BladeCenter

w jednym stelażu i będzie mieć maksymalną moc obliczeniową na poziomie 10 teraflopów. Każdy z serwerów typu blade będzie wyposażony w wysokiej jakości system chłodzenia w mikroskali, chłodzący każdy procesor, ja również w sieć kanalików i połączeń wchodzących i wychodzących, które umożliwią łatwe połączenie i rozłączenie każdego serwera z systemem.

Woda jako ciecz chłodząca ma zdolność do przewodzenia ciepła cztery tysiące razy większą niż powietrze, a możliwości jej wykorzystania do transportu ciepła są też dużo lepsze. Chłodzenie na poziomie procesora wodą o przeciętnej temperaturze 60°C jest wystarczające, aby utrzymać temperaturę pracy procesora znacznie poniżej maksymalnej dopuszczalnej temperatury 85°C. Wysoka początkowa temperatura cieczy chłodzącej jest nawet wyższa niż temperatura cieczy końcowej, która będzie wynosić ok. 65°C.

Rurki chłodzące pojedynczych elementów serwera łączą się w większą sieć stelaża serwera, które w konsekwencji łączą się z główną siecią transportu wody. Superkomputer chłodzony wodą będzie potrzebował około 10 litrów wody do chłodzenia i pompy zapewniającej stabilny przepływ wody na poziomie 30 litrów na minutę. Cały system chłodzenia stanowi obwód zamknięty: woda chłodząca jest ogrzewana stale przez procesory i następnie chłodzona do wymaganej temperatury kiedy przechodzi przez pasywny wymiennik ciepła, dostarczając usunięte ciepło to systemu ogrzewania uczelni. To eliminuje zapotrzebowanie na dzisiejsze energochłonne urządzenia chłodzące.