Supermicro brengt vloeistofkoeling naar AI-racks tot 240 kW

Supermicro heeft zijn assortiment vloeistofkoelingsoplossingen uitgebreid met tien achterdeur-omzetters, bekend als RDHx. De nieuwe modellen bieden koelcapaciteiten van 10 tot 120 kW per eenheid en zijn ontworpen om bestaande datacenters eenvoudig aan te passen voor AI-servers en high-performance computing zonder volledige verbouwing van de technische ruimtes.

De kernpunten van Supermicro’s RDHx-koeling in 30 seconden

  • De reeks omvat tien modellen met koelcapacities van 10 tot 120 kW.
  • Supermicro kondigt configuraties aan die tot 240 kW per rack kunnen beheren.
  • Deuren kunnen worden geïnstalleerd op EIA-racks, Open Rack v3 en Nvidia MGX-systemen.
  • Ze kunnen ook worden gecombineerd met directe chip-koeling voor hogere dichtheden.
  • Het voorstel richt zich op het moderniseren van bestaande datacenters met minder ingrepen dan andere vloeistofoplossingen.

De nieuwe omzetters maken deel uit van de Data Center Building Block Solutions (DCBBS), een totaalpakket van Supermicro dat servers, racks, netwerken, stroomvoorziening, koeling, beheersoftware en implementatieservices als een geïntegreerde infrastructuur aanbiedt.

De uitbreiding komt op een moment dat nieuwe generaties GPU’s meer elektrische kracht en warmte genereren per rack. Traditionele luchtkoeling kan nog voldoende zijn voor conventionele servers, maar wordt minder effectief naarmate de dichtheid toeneemt en meer luchtvolumes door ventilatoren en klimaatsystemen moeten worden verplaatst.

Een RDHx probeert dit probleem deels op te lossen zonder rechtstreeks vloeistof naar elke processor te voeren. Het vervangt de achterdeur van het rack door een warmtewisselaar die de hete uitgeblazen lucht van de servers opvangt, die warmte overdraagt aan een vloeistofcircuit en vervolgens koudere lucht terug de ruimte in blaast.

Een gekoelde deur voor het updaten van bestaande datacenters

Het grootste voordeel van de achterdeur-wisselaars is dat ze kunnen worden toegevoegd aan met lucht gekoelde servers. De operator hoeft niet alle systemen te vervangen door koelplaten of buizen in elk chassis te installeren.

Supermicro presenteert deze optie als een manier om de rekenkracht te verhogen met minder ingrepen in de infrastructuur. De installatie vereist nog steeds een circuit om de warmte uit het rack te transporteren, naast hydraulische verbindingen, controle en voldoende capaciteit om het koelmiddel af te voeren. Het verschil is dat de ingreep zich beperkt tot de kast en de achterdeur.

TechnologieHoe neemt het de warmte afWijzigingen aan serversMeest gebruikelijke toepassing
LuchtkoelingVentilatoren en kamerkoelingGeenLage tot middelbare dichtheid racks
RDHxVerkoelt de hete lucht die uit het rack komtMeestal geenModernisering van bestaande faciliteiten
Direct-to-chipVloeistof naar CPU- en GPU-lichamenServers voorbereid voor vloeistofAI en HPC met hoge dichtheid
InmersiekoelingComponenten onderdompelen in een elektrisch isolerend vloeistofSpecifieke hardware en reservoirsZeer dichte belasting of gespecialiseerde installaties

De technische documentatie van Supermicro beschrijft RDHx als de minst ingrijpende vloeistofkoelingsoptie en benadrukt dat deze later kan worden geïnstalleerd. Het herinnert er ook aan dat het hete vloeistof eerst gekoeld moet worden voordat het teruggaat naar de deur, waardoor een externe thermische installatie nog steeds nodig is.

De tien nieuwe modellen variëren van 10 tot 120 kW per deur. Het bedrijf noemt ook configuraties tot 240 kW per rack, hoewel niet wordt gespecificeerd hoeveel omzetters of welke koelconfiguratie nodig is om dat maximum te bereiken.

Specifieke kenmerken van de nieuwe RDHx-reeksGenoemd gegeven
Aantal modellen10
Minimale capaciteit10 kW
Maximale capaciteit per eenheid120 kW
Maximale capaciteit per rackTot 240 kW
Compatibele racksEIA, ORv3 en MGX
VoorkeurstroomvoorzieningAC of DC
BeheerRedfish, SNMP, webinterface en SuperCloud Composer
N+1 redundantieJa
Extra beschermingVoorkomt condensatie

De modellen met lagere capaciteit kunnen worden gebruikt in kantoorracks of specifieke zones die de bestaande koelingsmogelijkheden beginnen te overschrijden. De hogere versies richten zich op versnelde servers, AI-clusters en high-performance computing systemen.

Een thermische capaciteit van 120 kW betekent niet dat alle racks die capaciteit moeten gebruiken. Het geeft aan hoeveel warmte het systeem onder bepaalde omstandigheden kan afvoeren. De werkelijke prestaties hangen af van de temperatuur en flow van de vloeistof, de luchttemperatuur, ventilatorsnelheid en datacenterspecificaties.

Een tussenoplossing tussen luchtkoeling en directe chip-koeling

De RDHx neemt een middengang in. Het houdt servers gekoeld door lucht, maar gebruikt vloeistof om de warmte af te voeren nadat deze de machines heeft verlaten. Dit kan de belasting op de koelsystemen van de zaal verminderen en de recirculatie van warme lucht beperken.

De capaciteit kan echter alleen onvoldoende zijn bij zeer hoge dichtheden van CPU, GPU, geheugen en netwerken die honderden kilowatts kunnen genereren. Daarom laat Supermicro toe om de deuren te combineren met haar directe chip-oplossingen, ook wel D2C genoemd.

In een D2C-systeem stroomt koelmiddel via direct geplaatste plakken op bijvoorbeeld processors en accelerators. Het koelmiddel absorbeert de warmte dicht bij de bron en voert die af naar een distributie-eenheid of CDU.

De achterdeur kan dan de restwarmte opvangen die niet rechtstreeks via het vloeistofcircuit wordt afgevoerd, bijvoorbeeld van voedingsbronnen, opslag, netwerkcomponenten of regulatoren.

ConfiguratieVoornaamste warmte afgevoerd door vloeistofRestwarmte
Enkel RDHxHete lucht uitgeblazen door serversAfhankelijk van de capaciteit van de deur
Enkel direct-to-chipCPU, GPU en andere onderdelen met koude plaatMoet worden geëvacueerd met lucht of ander systeem
D2C + RDHxHauptakkoord en restluchtMinder thermische last voor de zaal
Volledige D2C-koelingCPU, GPU, geheugen, netwerk en voedingKan het grootste deel van de warmte opvangen

Supermicro stelt dat haar tweede generatie directe chip-oplossingen tot 98% van de warmte kunnen afvangen, inclusief CPU, GPU, geheugen, PCIe-switches, regulators en voedingen. Ze meldt ook potentieel besparingen tot 40% op energie en water en tot 20% op totale eigendomskosten. Dit zijn schattingen voor haar volledige DLC-2-architectuur en moeten niet automatisch worden doorberekend naar een enkel systeem met alleen RDHx-deuren.

Het bedrijf biedt momenteel koelmiddeldistributie-eenheden tot 250 kW binnen het rack en tot 1,8 MW in ketenconfiguraties. Deze CDU’s circuleren het koelmiddel, regelen de temperatuur en verbinden het circuit van de apparatuur met de thermische infrastructuur van het gebouw.

Beheer, redundantie en compatibiliteit met diverse racks

Supermicro wil de omzetters niet als een geïsoleerd accessoire verkopen, maar als onderdeel van een volledige platform. Klanten kunnen de deur aanschaffen samen met versnelde servers, elektrische distributie, netwerken, rackintegratie en installatie services.

De modellen zullen compatibel zijn met conventionele EIA-racks, Open Rack v3 (ORv3) en Nvidia MGX-systemen. Deze variatie is relevant omdat datacenters niet één geometrie gebruiken: traditionele bedrijfsracks, open ontwerpen en geoptimaliseerde platforms voor accelerators bestaan naast elkaar.

De versies met gelijkstroom kunnen worden aangesloten op de collectoren van het rack, terwijl de wisselstroomversies installatie in centrale voedingen met standaard stroomvoorziening mogelijk maken.

Het assortiment bevat intelligente ventilatorregeling, N+1-redundantie en condensatiebescherming. Deze laatste functie is nodig omdat te koud vloeistof condensatie kan veroorzaken op oppervlakken en verbindingen.

ControlfunctieDoel
Verstelbare ventilatorenAanpassen van de luchtstroom aan de thermische belasting
N+1-redundantieRefrigeratie behouden bij uitval van ventilatoren of onderdelen
CondensatiebeschermingVoorkomen van vocht op apparatuur en kanalen
TemperatuursensorenBewaken van lucht en vloeistofcircuits
Druk- en flowmetingDetecteren van restricties, lekken of pompfouten
PompmonitoringControleren van werking van systemen
Remote managementAlerting en telemetrie integreren voor datacenterbeheer

Beheerders kunnen de temperatuur, druk, flow en pompprestaties bekijken via Redfish, SNMP, webinterfaces en SuperCloud Composer.

Het platform voor beheer van Supermicro biedt nu ook inzicht in GPU-, CPU-, geheugen-, stroomdistributie, koeling en overige thermische infrastructuur, inclusief de RDHx-oplossingen.

Monitoring is cruciaal: een rack van 100 kW kan in één uur evenveel warmte genereren als het energieverbruik van het systeem zelf. Bij verlies van flow, een defecte ventilator of slecht afgestelde klep kan de temperatuur snel stijgen en het systeem automatisch in prestatie dalen.

Waarom RDHx interessant is voor oudere datacenters

Nieuwe AI-infrastructuren kunnen vanaf het ontwerp met pijpen, CDU’s, koeltorens en servers voor vloeistofkoeling worden gebouwd. Het probleem vormt zich in bestaande datacenters: die zijn ontworpen voor racks die veel minder warmte genereerden.

Het upgraden van een volledige zaal kan ingrijpende werkzaamheden vergen, zoals het ophogen van de vloer, nieuwe pijpen, koelsystemen en het stilleggen van diensten. Achterdeur-oplossingen maken een gerichte aanpak mogelijk, bijvoorbeeld per rij of per rack, wat een geleidelijke migratie vereenvoudigt.

Het betekent niet automatisch dat elke oude zaal optimaal 240 kW per rack aankan. De stroomvoorziening, het koelmiddeltransport, het gewicht, de druk op de vloer en de warmteafvoer moeten ook op dat niveau worden gebracht.

Elementen die aandacht vereisenReden
StroomcapaciteitAI-racks kunnen honderden kilowatt nodig hebben
KoelsysteemMoet alle gegenereerde warmte kunnen afvoeren
Vloer en structuurGPU-systemen en vloeistoffen verhogen het gewicht
Stroomdistributie binnenVereist geschikte busbars, PDU’s en beveiligingen
LekdetectieVermijdt risico’s nabij elektronica
AchterruimteDe deur en aansluiting moeten voldoende openruimte bieden
OnderhoudHet moet mogelijk zijn ventilatoren en componenten zonder systeemstilstand te vervangen

Deze aankondiging breidt Supermicro’s opties uit voor operators die krachtigere GPU’s willen gebruiken zonder meteen te investeren in volledige directe chip-koeling. De praktische bruikbaarheid hangt af van de situatie en het warmteverlies dat daadwerkelijk mogelijk is met het beschikbare water of koelmiddel.

De maximaal genoemde 240 kW per rack onderstreept de toekomstgerichte richting: koelsystemen kunnen niet langer als gescheiden, secundaire systemen worden beschouwd. In nieuwe AI-fabrieken moeten servers, netwerken, stroom en thermisch beheer geïntegreerd worden ontworpen als één systeem.

Veelgestelde vragen

Wat is een achterdeur-wisselaar?

Een deur die achter een rack wordt geïnstalleerd en die de hete uitgestoten lucht van de servers afkoelt. De warmte wordt aan een vloeistofcircuit doorgegeven voordat de lucht terug de ruimte in wordt geblazen.

Bevat RDHx vloeistof in de servers?

Niet noodzakelijk. Ze kunnen worden gebruikt met luchtgekoelde servers, maar Supermicro biedt ook combinaties met directe chip-koeling.

Kan een RDHx in een bestaand datacenter worden geïnstalleerd?

Ja, dat is een van de grootste voordelen. De installatie vereist hydraulische verbindingen, voldoende koelcapaciteit en ruimte rond het rack voor de deur.

Wat betekent 120 kW capaciteit?

Het is de maximale hoeveelheid warmte die de wisselaar onder specifieke omstandigheden kan afvoeren. Het geeft geen direct indicatie van het daadwerkelijke energieverbruik van het rack, noch garandeert het dat rendement in alle installaties gelijk is.

Scroll naar boven