3M twee-staps koeltechniek door onderdompeling zorgt voor doorbraak

De sector van datacenters is enthousiast over de belangrijke vooruitgang die is geboekt op het gebied van koeling door onderdompeling. Deze techniek is ontworpen om de energiekosten voor koeling te verminderen met 95%, de vermogensdichtheid per rack te verhogen tot 250 kW en temperatuurschommelingen tot een minimum te beperken.

3M's Twee-Staps Koeltechniek door Onderdompeling met gebruik van 3M(tm) Novec(tm) Engineered Fluids kende heel wat bijval in 2014. Deze techniek vermindert de energiekosten voor koeling met 95%, verhoogt de vermogensdichtheid per rack tot 250 kW en beperkt temperatuurschommelingen tot een minimum. Het enthousiasme binnen de sector van datacenters, die het potentieel van deze technologie onderkent, heeft gezorgd voor commerciele installaties, proof-of-concept-tests op basis van in de handel verkrijgbare hardware en nauwe samenwerkingsverbanden die in 2015 worden voortgezet.

Begin 2014

Begin 2014 werd getest of de twee-staps koeling door onderdompeling geschikt zou zijn voor commerciele installaties. Na de gebruikelijke tijd in het onderzoekslab en de toepassing in kleinere installaties met aangepaste hardware was het moment gekomen om de twee-traps onderdompeling te testen met in de handel verkrijgbare SGI-hardware van een Intel-gebaseerde supercomputer, alsook om over te gaan tot implementatie in een 500 kW-installatie op commerciele schaal.

- 3M heeft samen met Intel en SGI zijn eigen proof-of-concept supercomputer voor interne tests en onderzoek ontwikkeld en online gezet.

- In november 2013 lanceert Allied Control zijn Immersion-2 Rack Platform dat gebruikmaakt van 3M(tm) Novec(tm) 7100 Engineered Fluid. Het 500 kW-systeem werd gebouwd in minder dan zes maanden en haalde een PUE-waarde (1,02. Het werd ontworpen rekening houdend met toekomstige generaties hardware die tot 225 kW per rack aankunnen.

Voorjaar 2014

In de lente, terwijl 3M druk aan het werk was achter de schermen, begon de sector zich bewust te worden van het ware potentieel van twee-traps koeling door onderdompeling op het gebied van energie-efficientie en bij het overwinnen van de grootste uitdagingen waarvoor de supercomputing- en HPC-wereld zich gesteld zag.

De onderkenning door de sector van het veelbelovende karakter van deze techniek leidde tot verschillende artikels in de vakpers en ook de prijzen lieten niet op zich wachten. De interesse van de sector werd er enkel nog meer door geprikkeld.

- Electronics Cooling Magazine publiceerde een artikel getiteld "Bitcoin 2-Phase Immersion Cooling and the Implications for High Performance Computing" in zijn februarinummer.

- In april maken 3M, Intel, en SGI de 3M proof-of-concept supercomputer bekend die de SGI(r) ICE(tm) X supercomputer met Intel(r) Xeon(r) processor E5-2600 hardware rechtstreeks in 3M(tm) Novec(tm) Engineered Fluid onderdompelt.

- In mei viel de 3M Twee-Staps Koeltechniek door Onderdompeling met 3M(tm) Novec(tm) Engineered Fluid in de prijzen tijdens de uitreiking van de prestigieuze Edison Awards, een wereldwijde competitie die uitzonderlijke creativiteit en vindingrijkheid in de kijker zet. 3M werd onderscheiden met de bronzen Edison Award in de categorie "Industrial Productivity" voor de sector toegepaste technologie.

Zomer 2014

De hele zomer lang deed 3M waar het goed in is - intens samenwerken met engineeringteams van geinteresseerde bedrijven op zoek naar een manier om het twee-staps koelsysteem door onderdompeling te implementeren. Een 38 kW-systeem, identiek aan de 3M-installatie, ging online in het Silicon Graphics HQ. Het systeem, gebouwd door Schneider Electric in samenwerking met Lawrence Berkeley National Labs en APC, werd later naar zijn vaste plek in het Naval Research Lab (NRL) gebracht

- 3M organiseerde bijeenkomsten op de St. Paul, Minnesota campus om de proof-of-concept supercomputer voor te stellen waarop mensen de technologie beter begonnen te begrijpen en zagen dat het om een functioneel systeem ging.

- 3M focuste ook op ondersteuning om twee-staps onderdompeling te implementeren in verschillende landen en organiseerde geavanceerde workshops voor diegenen die geinteresseerd waren om hun eigen systemen te bouwen.

Najaar 2014

De twee-staps koeling door onderdompeling kreeg opnieuw veel erkenning, wat het jaar mooi afsloot. In het voorjaar was deze erkenning grotendeels gebaseerd op het potentieel van de technologie; nu werd ook de implementatie ervan geapprecieerd. Een ander spannend moment was de aankondiging door Allied Control dat de productie van zijn DataTank(tm) Container Data Center voor de commerciele markt begonnen was. Tot dan toe werd de technologie enkel geimplementeerd door diegenen die zelf het systeem konden bouwen.

- In oktober kregen Allied Control en sponsor ABB de DatacenterDynamics Asia Pacific Award voor "Future Thinking and Design Concepts" voor hun grootschalige implementatie van de twee-staps koeltechniek door onderdompeling

- Nadat het de prijs in ontvangst had genomen kondigde Allied Control aan dat zijn 1.4MW DataTank Container Data Center productieklaar was. Deze container-datacenters bestaan uit 240 kW tanks. Ze halen een PUE van minder dan 1,01 en worden bezorgd in 40' ISO-containers die bestand zijn tegen verschillende klimatologische omstandigheden. Ze voldoen aan internationale normen zoals UL, IEC en CE. Voor plaatsing ervan zijn enkel stroom en een netwerk ter plekke vereist.

- Op de SuperComputing 2014 (SC14) Conference, werd de twee-staps koeling door onderdompeling via Novec Fluid uitgeroepen tot "Best Application of Green Computing" tijdens de uitreiking van de 2014 HPCwire Readers' and Editors' Choice Awards voor de proof-of- concept supercomputer die tot stand kwam in samenwerking met Intel en SGI.

- Tijdens de SC14-conferentie zetten een aantal exposanten koeling door onderdompeling in de kijker, waaronder Extoll en i3 met de twee-staps koelsystemen door onderdompeling en KEK, de High Energy Accelerator Research Organization en Iceotope met enkelfasige koelsystemen door onderdompeling.

- Ook op SC14 werd de ExaScaler 32U258SC cluster, onderworpen aan eenfasige koeling door onderdompeling met 3M Fluid (Fluorinert), door KEK op de tweede plaats gezet in de Green 500 List met 4946 MFLOPS per watt en 38 kW totaal vermogen.

De volgende stap

Nu we 2015 ingaan, is 3M heel blij met de enthousiaste reacties op de twee-staps koeling door onderdompeling en de mogelijkheden die eruit voortvloeien. We kregen heel wat erkenning in 2014 en wilden toen meer kennis opbouwen rond deze techniek. In 2015 kijken we alvast uit naar meer technologiedemonstraties, publicaties en grootschalige commerciele toepassingen. We blijven samenwerken met onze gewaardeerde technologiepartners om deze techniek verder uit te werken en te standaardiseren. Wie interesse heeft om zijn eigen systeem te bouwen kan contact met ons opnemen om op de hoogte te blijven van komende workshops. Over 3M

3M laat zich inspireren door nieuwe ideeen en transformeert deze in duizenden ingenieuze producten. Onze cultuur van creatieve samenwerking vormt de inspiratie voor een oneindige stroom van sterke technologieen die het leven beter maken. 3M is het innovatieve bedrijf dat nooit stopt met uitvinden. Met een omzet van $31 miljard heeft 3M wereldwijd 89.000 mensen in dienst en heeft vestigingen in meer dan 70 landen. In de Benelux werken bij 3M 1000 personen, verdeeld over 6 vestigingen, waarvan 4 productielocaties en in Zwijndrecht (B) een R&D vestiging.

Voor meer informatie, kijk op www.3M.nl, www.Facebook.com/3Mnederland of kijk naar @3MNews op Twitter.

3M en Novec zijn handelsmerken van 3M Company. Blue Sky is een servicemerk van 3M Company.

DataTank is een handelsmerk van Allied Control. SGI en SGI ICE X zijn handelmerken of geregistreerde handelsmerken van Silicon Graphics International Corp. of haar dochterondernemingen in de Verenigde Staten en/of andere landen. Intel en Xeon zijn handelsmerken van Intel Corporation, geregistreerd in de Verenigde Staten en andere landen.