IBM готовит микросерверы с охлаждением на базе теплой воды

IBM и нидерландский институт радиоастрономии Astron представили микросерверы, способные охлаждаться с помощью теплой воды. Инновационная технология водяного охлаждения предполагает использование медных теплообменников, сопряженных с горячими чипами.

Микросерверы с передовой СЖО будут использоваться для обработки гигантских объемов данных, генерируемых радиоинтерферометром SKA (Square Kilometre Array или Квадратная километровая решётка). Этот радиотелескоп будет состоять из массивов антенн в Южной Африке и Австралии. Он должен стать наиболее чувствительным в мире. Полный ввод SKA в эксплуатацию намечен на 2024 год. Каждый день он будет собирать по 14 эксабайт данных, касающихся того, что происходило 13 миллиардов лет назад вскоре после Большого взрыва.

Прототипы микросерверов IBM с инновационной системой жидкостного охлаждения и 64-разрядными процессорами были представлены на недавней выставке-конференции CeBIT 2015 в Ганновере (Германия). Работа над машинами, которые создаются в рамках так называемого проекта Dome (купол), стартовала еще в 2012 году. К настоящему моменту на этот проект было потрачено 32.5 миллиона евро.

Внутри прототипов микросерверов IBM устанавливаются энергоэффективные SoC-решения (System-on-a-Chip или Система на чипе). Эти SoC-решения включают 64-разрядные процессоры, основанные на ядре IBM OpenPower. Производятся они на фабриках компании Freescale Semiconductor. Чипы в сочетании с оперативной памятью размещаются на небольших материнских платах (длина 133 мм, ширина 55 мм), которые могут быть установлены очень близко друг к другу, чтобы минимизировать задержки при передаче информации между отдельными микросерверами.

Несмотря на то, что серверы используют только 35 — 40 Вт электроэнергии, они нуждаются в специальных методах отвода тепла. Все потому, что машины устанавливаются столь же плотно, как модули памяти DIMM. Инженеры IBM и Astron выбрали для организации охлаждения медные пластинчатые теплообменники тесно связанные с чипом. Эти медные теплообменники не только отводят тепло, но и обеспечивают каждый чип необходимой для работы электрической энергией. При этом сами SoC-решения могут сохранять работоспособность, постоянно находясь под нагрузкой и прогреваясь до 85 градусов по Цельсию.

Тепло с каждого микросервера через медную пластину передается воде, циркулирующей в системе жалостного охлаждения. Эта СЖО работает аналогично системе охлаждения на базе горячей воды, созданной IBM для суперкомпьютера SuperMUC в Цюрихе . IBM и Astron планируют размещать по 128 микросерверов на основе чипов OpenPower T4240 в корпуса 2U для монтажных стоек. В итоге внутри подобных корпусов будет размещаться по 1536 вычислительных ядер, способных обрабатывать по 3072 потоков, а также по 8 терабайт оперативной памяти.