News Zweiphasen-Tauchkühlung: Microsoft kühlt Server mit bei 50 °C kochender Flüssigkeit

[Baladur]

Höchstqualifizierte Ingenieure, die nichts anderes machen als wochen-, monate-, jahrelang an dem Thema zu forschen:


Typ der Cheetah1337 heißt in irgend nem Forum:

Also meiner Meinung nach nur sehr bedingt brauchbar ... elektrisch leitend wird es ja nicht sein ... wenn sich dann zwischen 2 Kontaktflächen ein Film dieser Flüssigkeit bildet ... nicht gut.
Dann beim Komponententausch ... muss man ja erst wieder trocken legen, weil dei Kontakte beim Entfernen auf jeden Fall total eingesaut werden ...
Also ne ... gerade im Produktiveinsatz in einer professionellen Umgebung (noch dazu hochskaliert auf ein Rechenzentrum) einfach nur eine interessante Konzeptstudie, aber nicht mehr. (noch dazu müssen die Racks, oder Aquarien dann alle 100% und immer dicht sein ... eine weitere Problemquelle ...
Kurzum ... lustig zu sehen ... aber ja.

Genau mein Humor

 

[KitKat::new()]

muss man ja erst wieder trocken legen, weil dei Kontakte beim Entfernen auf jeden Fall total eingesaut werden ...

Und das Problem ist wo genau?

... wenn sich dann zwischen 2 Kontaktflächen ein Film dieser Flüssigkeit bildet ... nicht gut.

Wieso sollte sich da ein Film bilden?

 

[deo]

Sobald bekannt würde, dass die Abgase Klima schädlich sein können, geht die Akzeptanz runter.
Dann muss das System 100% dicht sein, was es bestimmt nicht billiger macht. Luft hat man im Überfluss und was rein kommt, kommt auch so wieder raus, ohne Nebenwirkungen, abgesehen vom positiven Nutzen als Fernwärme. Die Wärmetauscher, die das Kondensat abkühlen sind dafür auch gut geeignet.

 

[Bright0001]

hat man davon wenn man ineffiziente Systeme der Leistung wegen akzeptiert.

Nur weil etwas mehr verbraucht, heißt das nicht, dass es dadurch automatisch ineffizienter wird. Wenn man neben Strom auch noch andere Ressourcen hinzuzieht (Material. Platz, Wartungsaufwände, etc) umso weniger.

Ich bin mir sicher, dass die Leute bei MS in der Lage sind Leistung/Kosten verschiedener Produkte mit einander zu vergleichen und sinnvolle Entscheidungen treffen zu können, ohne auf Tipps der CB-BWLer angewiesen zu sein.

 

[Waelder]

grundsätzliche Frage.
in dem Tank ist eine nicht leitende Flüssigkeit, wenn ich den Tank öffne kommt keine normale Luft rein, welche in gewisser Weise normales Wasser enthält, welches sich dann aber nicht mit der verdampfenden Flüssigkeit verbindet und somit in den Kühlkreislauf kommt?

 

[Shoryuken94]

hat man davon wenn man ineffiziente Systeme der Leistung wegen akzeptiert.
Das gabs auch bei uralten Mainframes,
was war man da stolz auf Systeme die sowas gar nicht mehr brauchten...
Rückschritt pur,

Du musst immer einen Mittelweg aus Effizienz und Leistung wählen. Denn die Energieeffizienz kostet an der anderen Seite auch wieder enorm.

Du könntest eine moderne CPU auch mit ein paar hundert Mhz knapp über der Minimalspannung betreiben. Wäre super effizient, aber langsam. Wo wir bei den Nachteilen sind. Du bräuchtest wesentlich mehr Chips für die gleiche Leistung.

Wenn du statt einem dann sechs Chips benötigst um auf die gleiche Leistung zu kommen, dann multiplizierst du viele andere Nachteile auch.

6 x mehr benötigte Waferfläche
6 x mehr Ressourcenaufwand in der Herstellung
6 x höhere Fertigungskosten
6 x größerer Bedarf an Servern / RZ Fläche
6 x die Verluste an den Spannungswandlern, Netzteilen etc.
6 x so großer Logistikaufwand

Unterm Strich sparst du dann an den Chips ein paar Watt, bezahlst das aber enorm teuer und die Energie wird am anderen Ende (Logistik und Produktion aufgewendet).

Aktuelle Chips werden immer effizienter. Es macht aber keinen Sinn die absoluten Verbrauch zu senken, wenn man die Leistung benötigt.

 

[flappes]

Schön und gut, aber da wäre ja noch der Platzbedarf.
Die ganze Konstruktion sieht ja nicht gerade klein aus und gestapelt wird der Zugriff auch schwieriger.

 

[Rickmer]

Wartbarkeit dürte eher mäßig sein - damit man so einen Flüssigkeitstank öffnen kann wird ja alle Hardware drinnen ausgeschaltet sein müssen, sonst geht die verdampfte Flüssigkeit sonst wo hin.

Ich denke auch, dass Luftkühlung (zumindest im Serverbereich) bald weg ist. Wasser bzw. Flüssigkeitskühlung ist einfach 100 mal besser

'Serverbereich' würde ich mal verneinen - etwas der Art wird sich eher nur im DataCenter durchsetzen. Kleinere Unternehmen mit 1-2, vielleicht 3 Schränken und nicht mehr als ein Dutzend physikalische Server-Systeme wird das vermutlich zu viel Aufwand sein

Wie können solche Server denn "jahrelang" unterwasser Wartungsfrei betrieben werden? Kann sowas wie ne Festplatte nicht immer mal ausfallen? Oder wie muss ich mir das vorstellen, hab keine Ahnung von sowas.

Die Festplatten müssen ja nicht im selben System sein (bzw. nur das boot device), man muss ja nicht alles krampfhaft hyperconverged machen.

wenn ich den Tank öffne kommt keine normale Luft rein, welche in gewisser Weise normales Wasser enthält, welches sich dann aber nicht mit der verdampfenden Flüssigkeit verbindet und somit in den Kühlkreislauf kommt?

Kommt drauf an ob die Flüssigkeit hygroskopisch (wasseranziehend) ist

 

[Pampeldibuh]

Zwei Problem:
1. Wartung aufwendiger
2. Wärme schlecht Nutzbar

Zu. 2. die Energie die Rechenzentren umsetzen ist enorm und steigt stetig, die Abwärme einfach in die Umgebung zu blasen ist ineffizient und Verschwendung. Besser ist es die Wärme zu Nutzen, z.b. für Fernwärme, Gewächshaus etc. (u.a. in Norwegen gibt es schon verpflichtende Gesetze dazu). Firmen wie Cloud&Heat GmbH (https://www.cloudandheat.com/hardware/) bieten wassergekühlte Lösungen die auf Abwärmenutzung spezialisiert sind die so etwas ermöglichen. (DISCLAIMER: ich habe früher dort gearbeitet)

 

[Cool Master]

@Rickmer

Klar, für mich wäre es im Unternehmen auch nichts. Wir nutzen aktuell 3 Server da macht es einfach kein Sinn Ich meinte damit auch eher Hoster oder andere große Rechenzentren die die Abwärme auch noch nutzen können.

 

[0x8100]

ob die Kühlwirkung wirklich so gut ist wenn sich da Luftblasen an Hotspots bilden?

darum geht es doch gerade... das medium nimmt besonders viel energie auf wenn es den siedepunkt erreicht und dann verdampft. die flüssigkeit soll die wärme nicht woandershin wie bei einer wakü transportieren sondern durchs verdampfen vor ort die wärmeenergie direkt aufnehmen.

Also meiner Meinung nach nur sehr bedingt brauchbar ...

vielleicht sollte microsoft beim nächsten projekt gleich im computerbase-forum nachfragen, dann können die sich die forschung sparen...

 

[rzweinig]

Wartbarkeit dürte eher mäßig sein - damit man so einen Flüssigkeitstank öffnen kann wird ja alle Hardware drinnen ausgeschaltet sein müssen, sonst geht die verdampfte Flüssigkeit sonst wo hin.

Auf dem Bild sieht man wie der Tank gerade geöffnet ist und die Hardware läuft, einfach Blade raus und neues rein sind wenige ml Verlust die man irgendwan mal nachgießen mus wie das destillierte Wasser bei einer alten Blei-Säure Batterie. Das entwichene Gas ließe sich aber auch außerhalb des Tanks wieder verflüssigen, die frage ist ob es dan noch aufbereitet werden kan oder entsorgt werden muss.

 

[kaxi-85]

Sobald bekannt würde, dass die Abgase Klima schädlich sein können, geht die Akzeptanz runter.
Dann muss das System 100% dicht sein, was es bestimmt nicht billiger macht. Luft hat man im Überfluss und was rein kommt, kommt auch so wieder raus, ohne Nebenwirkungen, abgesehen vom positiven Nutzen als Fernwärme. Die Wärmetauscher, die das Kondensat abkühlen sind dafür auch gut geeignet.

Ich gehe stark davon aus, dass diese Systeme nahezu 100% dicht sind, man will ja nicht ständig Flüssigkeit "nachkippen" müssen. Auch will MS sicherlich nicht, je nach Giftigkeit und Treibhauswirkung des Kühlmittels, sein Personal oder die Umwelt dem verdampften Kühlmittel aussetzen oder die Serverhallen mit Kühlflüssigkeit beregnen, die ja spätestens an der Raumdecke wieder kondensieren würde.

 

[ghecko]

Auf dem Bild sieht man wie der Tank gerade geöffnet ist und die Hardware läuft

Also ich sehe kein Bild auf dem laufende Hardware, offener Deckel und arbeitende Personen gleichzeitig zu sehen sind. Mal abgesehen vom Flüssigkeitsverlust wäre es (zumindest in Europa) nicht zulässig über so einem Verdampfungssystem zu arbeiten, auch ohne toxische Wirkung der Dämpfe auf den Organismus. Die Verdrängung der Luft reicht als Gefahrenpotential vollkommen aus.
In meiner alten Arbeitsstätte hatten wir auch eine ständige Überwachung der Atmosphäre. Wenn Kältemitteldämpfe im dreistelligen ppm-Bereich festgestellt wurden, wurde der Bereich gesperrt, gelüftet und das Leck gesucht. Ließ sich der Wert durch den Luftaustausch nicht genug senken, wurde unter Atemschutz gearbeitet. Bei einem offenen Deckel so einer Anlage wäre die Überwachung völlig ausgetickt, auch ohne laufende Hardware.

 

[PfeifenEule]

Wer sich dafür interessiert kann einfach mal bei Youtube Dry Water - The Strangest Liquid on Earth eingeben.

Der 8auer hatte auch auf irgend einer Messe afaik einen closed loop CPU Kühler mit einer Novec (ähnlichen?) Flüssigkeit am Start.

 

[M@tze]

Auf die nicht leidende Flüssigkeit statt Wasser zu setzen hat neben dem Kurzschluss-Aspekt damit noch einen Vorteil

@SV3N Also da leide ich etwas mit...

Dann beim Komponententausch ... muss man ja erst wieder trocken legen, weil dei Kontakte beim Entfernen auf jeden Fall total eingesaut werden ...

Die haben sogar schon Rechenzentren vor Schottland versenkt, da ist Komponententausch praktisch ausgeschlossen, und trotzdem war man sehr zufrieden:

Allerdings erwies sich die Ausfallrate bei den Unterwasser-Servern als deutlich niedriger als an Land. Sie betrug laut Microsoft lediglich ein Achtel der sonst üblichen Ausfallrate. Hier sei auch das Fehlen menschlicher Eingriffe auf (benachbarte) Hardware von Vorteil.

Aber klar, die werden sich vorher da sicher keine Gedanken dazu machen...

 

[CoolerTypderTyp]

Welche Mittel wohl zum Einsatz kommen um das Wasser gegen das „Altern“ zu schützen... Stichwort Additive

 

[Tenferenzu]

Nur um mal zu verdeutlichen warum das Experiment mit dem im Meer schwimmenden Server nur ein Teilerfolg ist:
Anhang anzeigen 966851
Das kleine Rohr da ist die Leitung die das kühle Meerwasser ins innere zum Wärmetauscher befördert. Was glaubt ihr wie viele Muscheln und andere Lebewesen sich da wohlfühlen? Is doch schön warm!


BTT: Die Server hier werden überprovisioniert und erst am Lebensende in 3-7 Jahren geleert. Alle noch funktionierenden Teile werden dann weiterverkauft, die Flüssigkeit direkt abgepumpt, ev. aufbereitet (sollte ja nicht zu schwer sein bei den Gasdrücken) und in den neuen Server reingefüllt. Fertig.

ob die Kühlwirkung wirklich so gut ist wenn sich da Luftblasen an Hotspots bilden?

Wärmequelle->Gasblase bildet sich-> Gas ist leichter als die Flüssigkeit->Gasblase steigt auf->frische Flüssigkeit fließt nach->neue Gasblase etc.
Man nutzt hier schlicht die Turbulenz aus. Wahrscheinlich gibt's irgendwo eine Limitierung in der Höhe der Server da die HW ansonsten nur noch von Gas umgeben ist aber ansonsten sehe ich da keine wirklichen Probleme wenn das System dicht ist.

Was jetzt noch fehlt ist die Info wie viel Effizienter so ein System ist. 20-50% sind im Bereich des Möglichen wenn man sich die ganzen Lüfter, die ewig viel Energie benötigen, spart.

 

[Cruentatus]

Tolles Konzept, das vor allem deshalb heraus sticht weil es extrem effektiv ist. Es werden alle Bauteile gekühlt, und wenn es heißer wird dann kocht es stärker - womit die Kühlleistung nach oben geht. Die Kühlung ist somit automatisch Temperaturgesteuert.
Hinzu kommt dass man keine extra Bauteile/Kühlkörper und Lüfter benötigt, was den Wartungsaufwand spürbar reduzieren dürfte. Der Stromverbrauch sinkt dadurch auch.

Das Entscheidende ist die Flüssigkeit. Diese muss ungiftig sein und darf bei keinem der Bauteile Korrosion/Beschädigungen verursachen (also verschiedene Metalle, Kunstoffe, Harze, etc.).
Gesundheitlich scheint es schon mal unbedenklich zu sein, die Mitarbeiter arbeiten ohne Atemschutz über dem offenen Becken.

Falls MS da also eine unbedenkliche Flüssigkeit hat, dann überwiegen meiner Meinung nach die Vorteile sehr sehr deutlich. Da lassen sie sich aber anscheinend nicht in die Karten schauen.
Ein dichtes Edelstahlbecken für die Server ist kein Hexenwerk - das gibt es z.B. in Form von Waschbecken für ein paar Euro. Sowas ist in der Herstellung völlig unproblematisch. Und alle Anschlüsse gehen ohnehin oben raus.

Viele Grüße

 

[TriceO]

Also ich sehe kein Bild auf dem laufende Hardware, offener Deckel und arbeitende Personen gleichzeitig zu sehen sind.

Also zumindest auf diesen Bildern leuchten die LEDs und es blubbert.




Hersteller des Kühlfluids ist 3M und sie basiert auf Fluorcarbonen.