Das coldcon®-Projekt von megware am Leibniz-Rechenzentrum Garching implementiert den weltweit ersten direktwassergekühlten AMD-Cluster mit über 75% effizienter Abwärmenutzung. Mit 178 Clustcool Dualserver und modernster Kühltechnik erreicht das System signifikante Energieeinsparungen von bis zu 20,6 kW und langfristige Kosteneffizienz von rund 100.000 € über fünf Jahre. Zukünftige Entwicklungen zielen auf eine Erhöhung der Wärmeabfuhr auf 85% und die Integration energieeffizienter Komponenten.

1. ColdCon®
Ein MEGWARE-Projekt am Leibniz-
Rechenzentrum (LRZ) in Garching
Weltweit 1. direktwassergekühlter AMD-Cluster mit
effizienter Abwärmenachnutzung
Jürgen Gretzschel – Geschäftsführer
Jörg Heydemüller – HPC Repräsentant

2. Unternehmensprofil
• Gründung 1990 in Chemnitz / Sachsen
• 50 Mitarbeiter
• rund 550 installierte Hochleistungsrechner in Europa
• Universitäten, Forschungseinrichtungen, Wirtschaft als Auftraggeber
• MEGWARE Eigenentwicklungen im Hard- und Softwarebereich
MEGWARE Firmensitz mit Produktions- und Testcenter in Chemnitz
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3. ColdCon® - ein MEGWARE-Projekt am LRZ Garching
• ClustCool® = Kupferkühler auf allen elementaren Chipsätzen
• 178 ClustCool Dualserver AMD Opteron 6128HE – 8 Core CPUs, 2.0GHz
• 16GB RAM (1GB pro Server)
• diskless System / QDR-Infiniband-Netzwerk 40 Gbit/s
• ca. 1 Million € Auftragsvolumen
Wasserkühlung im Server Hochleistungsrechner „CooLMUC“ am LRZ 3

4. ColdCon® - ein MEGWARE-Projekt am LRZ Garching
• direkte Wasserkühlung auf CPU und Chipsatz
• Transport von mehr als 75% der Wärme nach außen
• feste Verrohrung aus Kupfer
• kein Auslaufen möglich
• tropffreie Kupplungen
• einfache Wartung
• ∆T≈5K
Produktion der 178 Server

5. ColdCon® - ein MEGWARE-Projekt am LRZ Garching
Ein besonderes Dankeschön an Prof. Dr. Bode (Leiter des LRZ) und
Dr. Huber (Leiter der Gruppe Compute Server am LRZ)

6. ColdCon®- Direktwasserkühlung
Sicherheit
• Notkühler mit Wärmetauscher 30 kW Leistung
• mechanische Temperaturfühler (Unterverteilung)
• elektronische Sensoren (MEGWARE ClustSafe)
• Überwachung durch die MEGWARE ClustWare
Wasser in der IT – eine große Herausforderung

7. ColdCon®- Direktwasserkühlung
Energiebilanz
• 2 Lüfter mit 30W je Knoten ≈ 5 kW Einsparung
• Energieaufwand für Wasser unter 30 °C ↦ 1,46kWh/m3
• ∆T=6K, 45 kW Verbrauch ↦ 6,5m3 Wasser pro Stunde
• ≈ 9,4 kW Einsparung
Keine Lüfter in den Servern notwendig

8. ColdCon®- Direktwasserkühlung
Energiebilanz
• Lüfter zur Schrankkühlung pro Schrank 1,5 kW ≈ 4,5 kW Einsparung
• Energieaufwand für Kühlwasser über 30 °C ↦ 0,36 kWh/m3
∆T=6K, 45 kWh Verbrauch ↦ 6,5m3 pro Stunde
≈ 2,3 kW Aufwand
• Kühltechnik
2,4 kW Aufwand
Am Ende steht 55°C warmes Wasser zur Verfügung.

9. ColdCon®- Direktwasserkühlung
Adsorption
• Energieaufwand 1,46kWh/m3
• ∆T=6K, 8 kW Verbrauch ↦ 1,15m3 pro Stunde
• ≈ 1,7 kW Einsparung
• ≈ 0,7 kW Aufwand
Eine Adsorptionsanlage erzeugt 11 kW Kälte zur
Kühlung konventioneller IT-Technik.

10. ColdCon®- Direktwasserkühlung
Energiebilanz
• 5 kW+9,4 kW+4,5 kW+1,7 kW ≈ 20,6 kW Einsparung
• 2,3 kW+2,4 kW+0,7 kW ≈ 5,4 kW Aufwand
 15,2 kW gesamte Einsparung
• 15,2 kW Einsparung
0,15 € / kWh über 5 Jahre
≈ 100.000 €
Ein Mehraufwand, der sich lohnt!

11. ColdCon®- Direktwasserkühlung - Weiterentwicklung
• Weiterentwicklung der Wasserkühlung
• Erhöhung der Wärmeabfuhr innerhalb der Server von 75% auf 85%
• außerdem Nutzung energieeffizienter Komponenten,
z. B. energiesparende Speichermodule von Samsung
Erweiterung des CooLMUC bringt weitere Effizienzsteigerung

12. Vielen Dank!
www.megware.com