Energieeffiziente Rechenzentrumsinfrastruktur

Zum Energieverbrauch der Netzkomponenten, Rechen- und Speichersysteme addieren sich noch die Verlustleistungen der zum Betrieb dieser Komponenten benötigten Elektroinfrastruktur sowie die elektrische Leistung, die man zur Kühlung aller Systeme benötigt. Auch in modernen Rechenzentren liegt dieser Kühlungsaufschlag bei bis zu 30% der Energieaufnahme der darin betriebenen Geräte. Maßgebliches Ziel bei allen Infrastrukturaktivitäten des LRZ ist deshalb, die Verlustleistungen der Elektroinfrastruktur und den Kühlungsaufschlag für die IT-Systeme zu minimieren.

Unbedingte Voraussetzung für die Minimierung des Energieverbrauches ist die Erfassung aller Verlustleistungen und des Energieverbrauches aller zum Betrieb von IT-Geräten nötigen Infrastrukturkomponenten. Das LRZ hat deswegen umfangreiche Sensorik installiert, um den Energieverbrauch aller Infrastrukturkomponenten sowie die Energieflüße der Elektroversorgung und Kühlungsinfrastruktur detailliert zu erfassen.

Zudem setzt das LRZ auf direkte Warmwasserkühlung, um die HPC-Systeme zu kühlen. Die direkte Warmwasserkühlung bietet folgende wesentlichen Vorteile gegenüber herkömmlichen Kühltechniken:

• Die Rechner können ganzjährig mit rein freier Kühlung, d.h. ohne den Einsatz von Kältemaschinen, betrieben werden. Der Energieaufschlag für die Kühlung der Systeme liegt daher im Bereich von nur 5 %.
• Die Abwärme der IT-Systeme kann in der kalten Jahreszeit verwendet werden, um Gebäude zu heizen.
• In der warmen Jahreszeit kann die Rechnerabwärme mittels so genannter Adsorptionskältemaschinen genutzt werden, um Prozesskälte zu erzeugen.
• Die hohe Kühlungseffizienz ermöglicht höhere Leistungsdichen der IT-Komponenten und reduziert dadurch den Platzbedarf von HPC-Systemen.