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HPs neuer Supercomputer: NREL beheizt Gebäude mit Warmwasser des Apollo 8000

Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) arbeitet schon länger daran, die Abwärme seines Rechenzentrums anderweitig zu verwenden. Nun wird HPs neuer Supercomputer Apollo 8000 dort mit Warmwasserkühlung (24 Grad Celsius) eingesetzt und schafft es vielleicht in die Topliste der Supercomputer.

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HPs neues Apollo-8000-System soll in der Oberliga der Supercomputer spielen.
HPs neues Apollo-8000-System soll in der Oberliga der Supercomputer spielen. (Bild: Andreas Sebayang/Golem.de)

Wer einen Supercomputer betreibt, hat normalerweise ein großes Problem: die Abwärme. Das NREL arbeitet schon lange daran, diese Abwärme besser zu nutzen. Dabei setzt das US-Labor NREL, das im Auftrag der US-Regierung an erneuerbaren Energien und besonderer Effizienz forscht, auf HPs neue Apollo-8000-Systeme. Sie waren zuvor nur als HPs Server der nächsten Generation bekannt.

  • HPs Apollo 8000... (Foto: Andreas Sebayang/Golem.de)
  • ... nutzt Warmwasser für die Kühlung. (Foto: Andreas Sebayang/Golem.de)
  • Die innere Außenwand besteht aus dickem Metall. (Foto: Andreas Sebayang/Golem.de)
  • Aaf der rechten Seite des Einschubs befindet sich der Wasserkanal, ebenfalls von Metall eingeschlossen, damit die Hardware nicht geflutet werden kann. (Foto: Andreas Sebayang/Golem.de)
  • Hier ist der abgeschottete Warmwasserfluss zu sehen. (Foto: Andreas Sebayang/Golem.de)
  • Je Server braucht es eine Kühlzufuhr. (Foto: Andreas Sebayang/Golem.de)
  • Das Kühlmodul für die Server selbst... (Foto: Andreas Sebayang/Golem.de)
  • ... arbeitet mit Heatpipes. (Foto: Andreas Sebayang/Golem.de)
HPs Apollo 8000... (Foto: Andreas Sebayang/Golem.de)
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Diese Supercomputer-Racks werden mit dem bereits vorher entwickelten Warmwasser-Kühlsystem auf Arbeitstemperatur gehalten. Der Wasserzufluss ist dabei vergleichsweise warm: 75 Grad Fahrenheit, also etwa 23,9 Grad Celsius, kommen im Zufluss an. Das spart Energie, da die Kühlflüssigkeit nicht so stark abgekühlt werden muss. Auf der anderen Seite der Rack-Installation kommt das Wasser mit 95 Grad Fahrenheit (35 Grad Celsius) wieder heraus. Auch höhere Temperaturen sind möglich, wie uns ein Mitarbeiter des Apollo-Projekts erklärte. Die Abwärme Tausender Ivy-Bridge-CPU-Kerne wird weiterverwendet. Der Supercomputer steht in der recht kühlen Stadt Golden nahe Denver, Colorado. Um die Effizienz weiter zu steigern, wird die Abwärme genutzt, um das Gebäude zu beheizen, ähnlich dem Fernwärme-Prinzip, bei dem ebenfalls ein Abfallprodukt als Heizung weiterverwendet wird. Im Sommer wird die überschüssige Wärme nicht genutzt.

Allein durch die eigene Heizanlage in Form von Servern verspricht sich das NREL eine jährliche Ersparnis bei der Gebäudeversorgung von 200.000 US-Dollar.

Ein Wasserschaden soll vermieden werden

Die Apollo-8000-Systeme arbeiten zwar mit Wasserkühlung, HP stellt allerdings sicher, dass das Wasser nicht in die Nähe der Hardware kommt. Die Konstruktion beinhaltet Heatpipes, die etwa zur CPU und später auch zu GPUs geführt werden. Diese wiederum sind an einen Metallblock angeschlossen und geben ihre Wärme dort ab. Dieser Metallblock, von denen es pro Servereinschub vier Stück gibt, ist gleichzeitig die innere Außenwand der Hardware. Der Aufbau sieht demnach so aus, dass zwischen zwei Servereinschüben in einer Höheneinheit ein Schacht verläuft. Dieser Schacht ist ebenfalls aus einem Metall und beinhaltet die Wasserleitung. So kann es bei der Entnahme eines Servereinschubs nicht zu einem Wassereinbruch kommen, da die Serveraußenwand nur die metallene Außenwand der Wasserleitung berührt. Das Ganze übrigens ohne Wärmeleitpaste. Der Wärmeübergang muss also präzise gefertigt werden, trotz leichter Wartbarkeit. Narrensicherheit sei eines der Ziele der Entwicklung gewesen, sagt HP.

HP will mit Apollo ganz oben mitspielen

HP scheint sich sicher zu sein, mit Apollo 8000 und dem NREL einen hohen Platz in der Top-500-Liste der Supercomputer zu erreichen. Auf der Discover gab ein Sprecher zu Protokoll, dass ein einziges Rack genügen würde, um einen Platz im Bereich der Nummer 150 zu erreichen. Mehr als 250 Tflops soll ein Rack leisten können. Auch in der Effizienz sieht sich der Konzern gut aufgestellt und als Konkurrenz zu IBMs Blue-Gene-Systemen. In der November-2013-Liste nimmt IBM immerhin den dritten Platz ein. Zudem soll der Server an sich bereits sehr effizient sein mit einer PUE (Power Usage Effectiveness) von 1,06. Der PUE-Wert berücksichtigt nicht die Zweitverwertung der Abwärme. Ein paar Logos der Partner deuteten darauf hin, dass das System es ebenfalls in die Green 500 schaffen würde.

Neue Supercomputerliste erscheint bald

Die neue Liste der Supercomputer wird am 23. Juni 2014 in Leipzig vorgestellt. Die Stadt, deren Messegelände in der IT-Welt durch die Games Convention bekanntgeworden ist, ist zum zweiten Mal Austragungsort der International Supercomputing Conference.

Apollo-8000-Systeme können bereits bestellt werden. Einen Preis nennt HP nicht, da die Server individuell für den Kunden zusammengestellt werden.

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