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Kühlung von Rechenzentren

Intel zeigt verschiedene Ansätze

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Intel zeigt verschiedene Ansätze
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Die kontinuierliche Leistungssteigerung in der Geschichte der Halbleiter ging stets einher mit immer mehr Transistoren, die in integrierten Schaltkreisen Platz fanden. Allerdings erfordert die stetig anwachsende Leistung auch im immer mehr Energie. Laut einer Studie der Internationalen Energieagentur aus dem Jahr 2022 lag der weltweite Stromverbrauch von Rechenzentren im Jahr 2021 bereits bei 220 bis 320 Terawattstunden, was etwa 0,9 bis 1,3 % des weltweiten Strombedarfs entspricht. Intel hat ausgerechnet, dass dabei allein die Kühlungsfunktionen bis zu 40 % des Energieverbrauchs eines Rechenzentrums ausmachen kann. 
Daher sieht das Unternehmen neben der Entwicklung immer neuerer und effizienterer Prozessoren seine Aufgabe auch darin, die Effizienz von Kühllösungen zu steigern. Die Form der Luftkühlung sieht Intel dabei bereits am Limit angekommen und richtet seinen Blick vor allem auf Flüssigkeitskühlungen, mitunter auch auf unkonventionelle Ansätze.

Intel arbeitet zu diesem Zweck unmittelbar mit der Flüssigkeitskühlungsbranche zusammen, vom Flüssigkeitsanbieter bis hin zu den eigenen Labors, um neue Lösungsansätze zu entwickeln, bei denen die Computerkomponenten in direktem Kontakt mit einer wärmeleitenden Flüssigkeit stehen (siehe Bild).

Dabei muten manche Ansätze zunächst ungewöhnlich an. Wie etwa 3D-Dampfkammern (versiegelte, flache, mit Flüssigkeit gefüllte Metalltaschen, besser bekannt als Vapor Chamber) die in korallenförmige Kühlkörper eingebettet werden, um die Siedekapazität auf kleinstem Raum zu verteilen. In diesen Bereich gesellen sich auch kleinste Düsen, die das Kühlmedium, gelenkt von künstlicher Intelligenz, direkt über die heißen Stellen im Chip leiten, um so die Wärme abzuführen.

Durch den Anstieg des Energieverbrauchs von Rechenzentren und Supercomputern hat sich die Flüssigkeitskühlung von einer Randtechnologie hin zu einem relevanten Faktor entwickelt. Denn der Weg zu nachhaltigen Rechenzentren und Exascale-Supercomputern erfordert eine Revolution bei der Kühlung, um noch leistungsfähigere Prozessoren unterzubringen.