Azure-Datacenter: Microsoft lässt Server kochen

Nachdem Microsoft im Project Natick seine Server im Meer versenkt hatte, folgt nun das direkte Tauchbad: Das Ziel ist es, den Wasserverbrauch im Datacenter zu reduzieren und zugleich die Performance sowie die Effizienz der Systeme zu verbessern.

Im Columbia Data Center bei Quincy im US-Bundesstaat Washington testet Microsoft, wie sich die Flüssigkeitstauchkühlung (Immersion Cooling) auswirkt: "Wir sind der erste Cloud-Anbieter, der eine Zweiphasen-Flüssigkeitstauchkühlung im Produktionsumfeld am Laufen hat", sagt Husam Alissa, Principal Hardware Engineer.

Die Idee an sich ist nicht neu, schon der Vienna Scientific Cluster 3 (VSC3) genannte Supercomputer in Wien nutzt ein Ölbad und auch einige große Crypto-Mining-Farmen haben die Flüssigkeitstauchkühlung für sich entdeckt. Microsoft arbeitet mit Wiwynn für die Systeme und mit 3M für das nicht leitende Fluid (PDF) zusammen, das auf Fluorcarbonen basiert - vermutlich Novec 649/1230 oder ähnlich.

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Server mit Flüssigkeitstauchkühlung (Bild: Microsoft)

Anders als Wasser hat es einen niedrigeren Siedepunkt und kocht bereits bei 50 Grad Celsius, weshalb die verbaute Server-Hardware ausreicht. Die verdampfende Flüssigkeit kondensiert am (aktiv gekühlten) Deckel des Systems, so dass sie hinabregnet und der Kreislauf wieder von vorne beginnt. Microsoft zufolge wird im Vergleich zu einer Luftkühlung die Leistungsaufnahme um 5 Prozent bis 15 Prozent reduziert.

Hinzu kommt, dass der Wasserbedarf im Datacenter reduziert wird: Dort wird die Temperatur oft durch Verdampfungskühlung (Evaporative Cooling) in niedrigere Bereiche gedrückt, was Microsoft durch die Flüssigkeitstauchkühlung vermeiden will. Der Hersteller plant bis 2030 mehr Wasser aufzufüllen als zu verbrauchen.

Ebenfalls wichtig ist, dass per Flüssigkeitstauchkühlung leichter mit höherer Verlustleistung gearbeitet werden kann, etwa wenn besonders viele Zugriffe anfallen. Außerdem gibt es seit Jahren den Trend zu Datacenter-Hardware, die mehr Energie benötigt: Nvidias A100 ist für 400 Watt ausgelegt, AMDs Epyc 7003 alias Milan bis 280 Watt und Intels Xeon SP v3 alias Ice Lake SP umfasst spezielle Q-Modelle mit 270 Watt, die explizit für einen hohen Takt und Wasserkühlung konzipiert wurden.