| Geen uitstoot |
| Geschreven door Frank van der Wal |
| vrijdag 18 juni 2010 08:32 |
|
Nee, ik heb het niet over die vermaledijde vuvuzela's maar over het data center. Die produceren nogal wat CO2 uitstoot. Ongeveer 2% van de wereldwijde uitstoot wordt door IT geproduceerd. Net zoveel als de luchtvaart industrie. En de grap, of eigenlijk het drama, is dat die uitstoot niet louter door de op volle toeren draaiende servers en opslagsystemen komt. De apparatuur die nodig is om de data centers te koelen nemen net zoveel energie op als de servers en opslagsystemen. Dus van elke 1000 Watt aan vermogen die je in een datacenter pompt, wordt er al 500 Watt opgebruikt door de airconditioners. De resterende 500 Watt is dan voor servers en opslagsystemen. (Overigens, als je dan verder gaat uitrekenen kom je tot schrikbarende constatering dat een processor uiteindelijk maar iets van 20 tot 30 Watt van de originele 1000 Watt toebedeeld krijgt.)
De oorzaak van dit energie verslindende drama is dat computercomponenten als processoren en geheugens 'n enorme dichtheid van transistoren hebben. Deze wondertjes worden aan en uitgeschakeld met een frequentie van zo'n 3 miljard keer per seconde (voor Intel) en 5 miljard keer per seconde voor IBM POWER processoren. Dat geeft nou eenmaal warmte door allerlei natuurkundige processen zoals het weglekken van stroom door de hoge frequenties. Zal er geen koeling op de processor zitten, zal hij als een ijsje bij warm weer in enkele seconden smelten. Die hitte moet worden afgevoerd en dat doet men de laatste decennia om koele lucht over de componenten te trekken. De lucht die uit de server komt moet dan weer worden afgekoeld door de chillers (lees airconditioners). Lucht is op zich een praktisch goedje om te koelen. Over het algemeen is er geen gebrek aan al zou je dat wel wensen als 50.00 mensen dat spul gebruiken om een vuvuzela in trilling te brengen. Het nadeel van lucht is echter dat het niet extreem goed in staat is om warmte op te slaan. Daardoor moet je veel lucht verplaatsten om de temperatuur op een server een graad te verlagen. (Voor de liefhebbers: De calorische waarde van lucht is ongeveer 1 KJ per kubieke meter per graad. Dus om bijvoorbeeld een elektrische kachel van 1000 Watt een graad te laten afkoelen heb je een kubieke meter lucht nodig. Zijn we er nog?) Gisteren had ik een buitengewoon leuk gesprek met Ingmar Meijer uit het IBM Research lab in Zurich. Ingmar houdt zich bezig met Koeling (let op de hoofdletter K). In het gesprek met Ingmar kreeg ik een déjà vu. Enkele jaren geleden had ik ook een artikel geschreven over een vinding van IBM die het mogelijk maakte piepkleine haarvaatjes te maken de zogenaamde microchannels. En deze haarvaatjes gebruikt Ingmar om servers te koelen. Door de microchannels wordt water gevoerd en de microchannels worden op de processoren en dergelijke geplaatst. Water heeft ruim 4000 keer betere papieren dan lucht als het komt op warmte af te voeren. Als je dat water maar "fijn" genoeg weet te maken is het koelen met water dus een interessante ontwikkeling. En dat "fijn" maken van water gebeurd in de microchannels. Deze zijn 0,1 tot 0,2 mm dik (uh, dun) en zitten als koelelementen dicht tegen componenten aan die meer dan 3 Watt aan warmte produceren. Dat zijn uiteraard de processoren, maar ook geheugen en andere componenten. Het water wordt rond gepompt en doordat het zo fijn gemaakt is én omdat het veel warmte kan opnemen is het mogelijk om relatief warm water (60°) te gebruiken. Het opgewarmde water is dan zo'n 65°. Dit warme water kan natuurlijk weer voor allerlei doeleinde gebruikt worden zoals een vloerverwarming. Je kan de buizen ook naar buiten laten lopen waardoor het afgekoeld wordt door de omgeving. Het water hoeft slechts 5° tot 7° afgekoeld te worden voordat het weer opnieuw gebruikt kan worden. Met andere woorden, er komt geen additionele apparatuur meer aan te pas om servers koel te houden. En dat heeft voordelen. Economisch, want airconditioners zijn duur en vreten stroom. Maar denk ook aan het enorme lawaai wat er normaliter in de server ruimte heerst. de airco's die staan te stampen en de servers waar enorme ventilatoren en blowers de lucht moeten verplaatsen. Denk je eens in: een koel en muisstil data center. Nu nog een stil stadion... |
| Laatst aangepast op vrijdag 27 augustus 2010 05:56 |
