Das rasante Wachstum von KI-Workloads und High-Performance-Computing (HPC) stellt wachsende Anforderungen an moderne Rechenzentren, insbesondere in Bezug auf Kühlung und Energieeffizienz. Anwendungen wie Deep Learning, generative KI oder komplexe Simulationen in Wissenschaft und Industrie benötigen immer mehr Rechenleistung und erzeugen dabei erhebliche Wärme.
Deshalb setzen immer mehr Betreiber auf Immersionskühlung (Immersion Cooling) und Flüssigkühlung (Liquid Cooling). Diese Technologien sind effizient, skalierbar und bieten deutliche Nachhaltigkeitsvorteile gegenüber klassischer Luftkühlung.
Warum KI und HPC neue Kühltechnologien erfordern
KI-Workloads erzeugen bis zu zehnmal mehr Wärme als klassische Server. Spezialisierte Hardware wie GPUs und TPUs erzeugt enorme Mengen Abwärme. Langfristige, intensive Auslastung inklusive plötzlicher Lastspitzen macht stabile Kühlung zum kritischen Faktor für Performance und Zuverlässigkeit.
In diesem Szenario ist Luftkühlung oft nicht mehr ausreichend. Immersions- und Flüssigkühlung ermöglichen eine deutlich effizientere Wärmeabfuhr, verbessern die Performance und verlängern die Lebensdauer der Hardware.
Immersionskühlung: Effektive Wärmeabfuhr für dichte GPU- und AI-Setups
Beim Immersion Cooling werden komplette Server oder Hardwareeinheiten in eine nicht leitende Flüssigkeit getaucht. Die Flüssigkeit nimmt Wärme direkt auf und leitet sie effizient ab, wesentlich besser als Luft.
Vorteile von Immersionskühlung:
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Höhere Rack-Dichte pro Quadratmeter. Mehr Hardware auf weniger Fläche, ohne Risiko von Überhitzung.
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Volle Performance ohne Throttling. GPUs und andere AI-Beschleuniger bleiben im optimalen Temperaturbereich, auch bei langen Trainingsläufen oder HPC-Jobs.
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Reduzierter Energiebedarf und bessere Effizienz. Flüssigkühlung benötigt weniger Energie für Wärmeabfuhr und senkt den Gesamtverbrauch.
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Potenzial zur Abwärmenutzung. Überschüssige Wärme kann für Fernwärmenetze oder andere Wärme-Kreisläufe verwendet werden.
Flüssigkühlung: Flexible, effiziente Kühlung für moderne AI-Infrastruktur
Liquid Cooling leitet Kühlflüssigkeit über Kühlplatten oder Rohre direkt an kritische Komponenten wie CPUs oder GPUs. Dies ist besonders effizient bei Nachrüstung bestehender Server oder hybriden Systemen.
Vorteile von Flüssigkühlung:
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Direkte Wärmeabfuhr an der Quelle. Kühlung erfolgt dort, wo die Hitze entsteht, und verhindert Überhitzung und Leistungseinbrüche.
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Kompatibel mit bestehender Hardware und Infrastruktur. Besonders für Retrofit-Projekte oder gemischte Umgebungen geeignet.
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Reduzierter Energie- und Platzbedarf. Weniger Abhängigkeit von großen Lüftungsanlagen und mehr Effizienz bei hoher Leistungsdichte.
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Flexibilität und Skalierbarkeit. Flüssigkühlung kann bei Bedarf kombiniert werden, zum Beispiel Liquid Cooling mit Luftkühlung oder Immersion Cooling, ideal für modulare KI-Rechenzentren.
Luftkühlung stößt an ihre Grenzen
Traditionelle Luftkühlung war lange Standard, reicht aber bei AI-Workloads, GPU-Clustern und HPC-High-Density-Setups oft nicht mehr aus. Sie kann Wärme nicht schnell genug ableiten, Rack-Power-Densities steigen und der Energieverbrauch explodiert. Viele Betreiber wechseln deshalb aktiv zu Flüssig- oder Immersionskühlung.
Die Zukunft nachhaltiger und effizienter KI-Rechenzentren
KI- und HPC-Workloads treiben die Anforderungen an die Kühlung in Rechenzentren weiter voran. Während Luftkühlung noch verbreitet ist, erfordert die zunehmende Leistungsdichte von KI-Hardware effizientere Lösungen. Immersion Cooling und Liquid Cooling bieten bessere Leistung, Energieeinsparungen und eine nachhaltigere Infrastruktur. Bei NorthC bereiten wir unsere Rechenzentren aktiv auf diese Entwicklungen vor. Ein gutes Beispiel ist unser Rechenzentrum Münchenstein (Basel) 1, in dem wir HPC sowie souveräne KI-Lösungen anbieten. Mit skalierbarer Kapazität und fortschrittlichen Kühltechnologien bieten wir Organisationen den Raum und die Flexibilität zum Wachsen.
