Hitachi Vantara und Duraflow senken Kühlstrombedarf von Rechenzentren mit PCM

Kühlung, die Wärme speichert, statt ihr hinterherzulaufen

KI-Prozessoren wandeln Strom in Wärme um, und diese Wärme muss abgeführt werden. Laut Pressemitteilung kann die Kühlung bis zu 40 % des gesamten Energieverbrauchs eines Rechenzentrums ausmachen. In Regionen, in denen Netzengpässe oder der begrenzte Zugang zu zusätzlichem Strom den Ausbau bremsen, bedeutet weniger Kühlaufwand, dass mehr Elektrizität für Server zur Verfügung steht.

Die Technologie von Duraflow setzt auf Phasenwechselmaterial, das bei Spitzen im Kühlbedarf Wärme aufnimmt und sie später kontrolliert wieder abgibt. Das hilft, Temperaturschwankungen abzufedern, und begrenzt den Einsatz elektrisch betriebener Kühltechnik. Das System kommt ohne Kühlwasser aus, was zugleich die Abhängigkeit von der Wasserversorgung verringert. Je nach Anwendung lässt sich der Stromverbrauch für die Kühlung nach Angaben der Unternehmen um bis zu 90 % senken.

Hitachi Vantara zufolge steht in seinem niederländischen Rechenzentrum eine der weltweit größten im Betrieb befindlichen PCM-Anlagen.

Die Zahlen aus der niederländischen Anlage

Die Anlage besteht aus zwei PCM-Einheiten mit je 120 kW, zusammen also 240 kW Kühlleistung. Laut den in der Mitteilung genannten Betriebsmessungen nehmen die beiden Einheiten gemeinsam je nach Betriebsbedingungen nur 5 bis 8 kW Strom auf.

Zum Vergleich: Ein herkömmliches DX-Kühlsystem mit gleicher Kühlleistung würde nach Schätzung der Unternehmen 60 bis 80 kW Verdichterleistung benötigen. Dieser Stromunterschied kann stattdessen für die IT-Infrastruktur genutzt werden, statt in die Kühlung zu fließen.

Simon Ninan, Senior Vice President of Business Strategy bei Hitachi Vantara, sagte, das Projekt habe mit einer praktischen Frage begonnen: „hoe vergroten we onze rekenkracht als extra elektriciteit niet vanzelfsprekend beschikbaar is?“ (Wie steigern wir unsere Rechenleistung, wenn zusätzlicher Strom nicht selbstverständlich verfügbar ist?). Das Unternehmen habe erkannt, dass es einen größeren Teil seiner vorhandenen Stromkapazität für Rechenleistung nutzen kann, wenn es den Strombedarf der Kühlung deutlich senkt.

Effizienz über die Kühlanlage hinaus

Hitachi Vantara betont, dass sich seine Effizienzbemühungen nicht auf die Kühlung beschränken. Die Virtual Storage Platform One (VSP One) Block umfasst eine 4:1 Data Reduction Guarantee sowie Dynamic Carbon Reduction. Laut Unternehmen kann die Technologie den Energieverbrauch senken, indem sie CPUs bei geringer Aktivität in einen Energiesparmodus schaltet. Bei dauerhafter Kompression kann das System zudem von der Inline-Datenreduktion auf eine nachgelagerte Reduktion (Post-Process) umstellen. Dadurch lasse sich der CO₂-Fußabdruck um bis zu 40 % verringern, so Hitachi Vantara.

Das Unternehmen will spätestens im Geschäftsjahr 2030 für die Treibhausgasemissionen nach Scope 1 und 2 klimaneutral sein. Courtney Hadden, Sustainability Director bei Hitachi Digital, sagte, der Energiehunger der KI erfordere Zusammenarbeit innerhalb der Organisation und mit innovativen Partnern; die Antwort könne nicht darin bestehen, einfach immer mehr Strom zu verbrauchen.

Was das für Rechenzentrumsbetreiber bedeutet

Duraflow hat seine PCM-Technologie in den Niederlanden entwickelt. CEO Simon Loerakker sagte, Technologie zu entwickeln sei eine Sache, ihre Funktionsfähigkeit in diesem Maßstab in einer laufenden, geschäftskritischen Umgebung zu belegen, eine andere. Die Zusammenarbeit mit Hitachi Vantara erlaube es den Unternehmen zu zeigen, dass nachhaltige Innovation und das Wachstum der KI-Infrastruktur Hand in Hand gehen können.

Für Betreiber, die an Leistungsgrenzen stoßen, zeigt der Pilot einen Weg auf, mehr Rechenleistung an einem bestehenden Netzanschluss unterzubringen, indem der Stromanteil für die Kühlung sinkt. Die Zahlen stammen von den Unternehmen selbst und von einer einzelnen Anlage; die tatsächlichen Einsparungen hängen laut der Mitteilung selbst von Anwendung und Betriebsbedingungen ab.