Skalierbare Kühlung mit SmartSense Kühlmittelverteilungseinheiten (CDUs)

Kühlmittelverteiler sind eine Schlüsselkomponente Ihrer Flüssigkeitskühlungsstrategie

Kühlmittelverteilungseinheiten (Coolant Distribution Units, CDUs) sind in modernen Rechenzentren unverzichtbar, insbesondere in solchen, die Direct-to-Chip einsetzen. Flüssigkeitskühlungslösungensowie in Umgebungen, die KI- und HPC-Workloads unterstützen.

Eine CDU ist ein spezielles Gerät, das in Flüssigkeitskühlsystemen eingesetzt wird, um den Kühlmittelfluss zu kritischen Komponenten wie Servern, Prozessoren und anderen wärmeerzeugenden Geräten zu steuern und zu regulieren. CDUs verbessern die Effizienz von Rechenzentren erheblich, indem sie als zentrale Schaltstelle für Flüssigkeitskühlsysteme dienen und ein präzises, zuverlässiges und energieeffizientes Wärmemanagement für IT-Umgebungen mit hoher Dichte ermöglichen.

Was Sie bei der Bewertung einer CDU in Ihren High-Density-Rack-Bereitstellungen beachten sollten

Bei der Wahl einer CDU kann die Leistung anhand mehrerer Schlüsselkennzahlen bewertet werden, die ihre Effektivität, Zuverlässigkeit und Eignung für spezifische Kühlanforderungen bestimmen. Zu den wichtigsten Leistungskennzahlen, die Sie berücksichtigen sollten, gehören:

Kühlleistung (kW):
Die maximale Wärmelast, die eine CDU abführen kann, wird typischerweise bei einer bestimmten Annäherungstemperaturdifferenz (ATD) angegeben. Beispielsweise erreicht die Kühlleistung der SmartSense CDU bei einer ATD von 7 °C 300 kW.

Annäherungstemperaturdifferenz (ATD):
Die Differenz zwischen der Vorlauftemperatur des Technologiekühlsystems (TCS) und der Zulauftemperatur des Anlagenwassersystems (FWS).

Durchflussrate (LPM):
Die Kühlmittelmenge, die pro Minute durch den Primär- (Anlagen-) und Sekundärkreislauf (IT-Kreislauf) zirkuliert. Höhere Durchflussraten unterstützen größere Wärmelasten und anspruchsvollere Kühlszenarien, wobei Hochleistungs-CDUs 1 LPM/kW oder mehr bieten. Die beste Leistung wird erreicht, wenn die Durchflussraten von TCS und FWS nahe beieinander liegen.

Druckhöhe (psi):
Der gelieferte Druck bei der erforderlichen Durchflussrate. Es ist wichtig, dass CDU-Pumpen ausreichend Druck erzeugen, um den Druckabfall der an das TCS angeschlossenen Verteiler und Kühlmodule zu überwinden. Hochleistungs-CDUs bieten Sekundärdrücke von über 20 psi und unterstützen dichte und komplexe Kühlnetze.

Kühllastdichte (kW/RU):
Die Kühlleistung pro Rack-Einheit (RU) gibt an, wie viel Wärme im Verhältnis zur physischen Größe der CDU abgeführt werden kann. Dies ist für Rechenzentren mit begrenztem Platzangebot von entscheidender Bedeutung.

Temperaturbereich:
Der Betriebstemperaturbereich des Kühlmittels liegt häufig zwischen 10 °C und 70 °C. Größere Temperaturbereiche ermöglichen eine größere Vielseitigkeit und Flexibilität bei der Anpassung an unterschiedliche IT- und Gebäudeanforderungen.

Entwickelt für die nächste Generation von KI-Rechenzentren

SmartSense CDU von JetCool ist eine Flüssigkeit-Flüssigkeit-Kühllösung, die speziell auf die Anforderungen des heutigen beschleunigten Computings sowie der nächsten Generation von KI-Rechenzentren zugeschnitten ist. Mit bis zu 300 kW Kühlleistung in einem kompakten 6U-Formfaktor lässt sich die SmartSense CDU von Einzel-Rack-Bereitstellungen bis hin zur Unterstützung mehrerer Racks mit einer einzigen CDU skalieren. Sie ist für In-Rack- und In-Row-Konfigurationen konzipiert, ermöglicht die Plug-and-Play-Integration in Anlagenwasserkreisläufe und unterstützt erhöhte Zulauftemperaturen von bis zu 70 °C. Dies reduziert die Abhängigkeit von mechanischen Kühlern und ermöglicht in den meisten Umgebungen ganzjährige „freie Kühlung“.

Mit den oben genannten Leistungsdaten unterstützt die SmartSense CDU im Boost-Modus bis zu 300 kW Kühlleistung oder im vollständig redundanten Betriebsmodus bis zu 160 kW. Der redundante Modus gewährleistet einen kontinuierlichen und zuverlässigen Betrieb, selbst bei einem Pumpenausfall.

Leistungsmetriken	Boost-Modus*	Redundanter Modus
Kühlleistung	300 kW	160 kW
Annäherungstemperaturdifferenz (ATD)	7ºC	4ºC
Durchflussrate	400 l/min	280 l/min
Druckhöhe	22 psi	28 psi
Kühllastdichte	50 kW/RU	26 kW/RU
Betriebstemperaturbereich	10ºC bis 70ºC	10ºC bis 70ºC

* Der Boost-Modus ist definiert als der Betrieb der SmartSense CDU mit allen laufenden Pumpen.

So entscheiden Sie, ob eine CDU für Ihre Arbeitsbelastung geeignet ist

Betrachten wir einen geplanten Einsatz von NVIDIA DGX B200-Racks Als Beispiel: Der Betrieb des DGX B200 erfordert ca. 14,3 kW Leistung. In einer typischen Rechenzentrumskonfiguration entspricht dies einer Rack-Leistung von ca. 60 kW, wenn zusätzliche Systemkomponenten und potenzielle Spitzenlastszenarien berücksichtigt werden.

Ein wichtiger Aspekt ist das Verhältnis von Durchflussrate zu Kühlleistung; dieses Verhältnis sollte mindestens über 1,0 liegen. Das typische und allgemein empfohlene Verhältnis für Flüssigkeitskühlsysteme, insbesondere in Rechenzentrums-CDUs, beträgt 1,2 bis 1,5 Liter pro Minute pro Kilowatt (LPM/kW) KühlleistungDie Wirksamkeit höherer Durchflussraten hängt von der Konstruktion der Kühlplatte und des Wärmetauschers ab. Wenn diese Komponenten nicht für höhere Durchflussraten optimiert sind, kann der Nutzen für die Kühlleistung eingeschränkt sein.

60 kW Rack-Leistung würde eine Gesamtdurchflussrate von erfordern 90 l/min, mit einem LPM/kW-Verhältnis von 1,5.

Wärmebelastung des Racks = 60 kW

Verhältnis von Durchflussmenge zu Kühlleistung = 1.5

ATD = 4 °C

Gesamtdurchflussrate = 60 kW x 1,5 = 90 LPM

Kühlung einer Wärmelast von 60 kW pro Rack

Leistungsmetriken	Beispiel für Kunden-Rackanforderungen	SmartSense CDU-Kapazität
Wärmebelastung des Racks	60 kW	160 kW gesamt
Verhältnis von Durchflussmenge zu Kühlleistung	1,5 l/min	1,7 l/min
Durchflussrate	90 LPM/Rack	280 l/min
Annäherungstemperaturdifferenz (ATD)	4ºC (Ziel)	4ºC (Leistung)
Betriebstemperaturbereich	10ºC bis 70ºC	10ºC bis 70ºC

Eine Erhöhung der Durchflussrate in einer CDU verbessert deren Kühlleistung, da sie eine effizientere Wärmeübertragung von IT-Geräten ermöglicht. Der Zusammenhang ist jedoch nicht linear; ab einem bestimmten Punkt bieten höhere Durchflussraten weniger zusätzlichen Kühlnutzen und können den Energieverbrauch oder die Belastung der Systemkomponenten erhöhen. Für eine optimale Leistung sollte die optimale Durchflussrate an die Wärmelast und das Kühlsystemdesign angepasst werden.

Weitere Überlegungen zur zuverlässigen und effizienten Flüssigkeitskühlung von Rechenzentren

Nahaufnahme der JetCool SmartSense CDU im Rack

Die SmartSense CDU unterstützt einen breiten Flüssigkeitstemperaturbereich von 10 °C bis 70 °C und ist somit mit herkömmlichen und Warmwasser-Kühlkreisläufen kompatibel. Diese Flexibilität ermöglicht es Rechenzentrumsbetreibern, Umgebungs- oder Betriebswasserquellen für die freie Kühlung in einem breiteren Klimabereich zu nutzen – wodurch der Bedarf an mechanischen Kühlern reduziert oder ganz eliminiert und die Betriebskosten gesenkt werden. Die Annäherungstemperatur der Einheit von nur 2 °C bis 7 °C ermöglicht eine präzise Temperaturregelung und effiziente Wärmeübertragung und trägt so dazu bei, die optimale Chipleistung auch bei anhaltend hoher Auslastung aufrechtzuerhalten.

In puncto Effizienz liefert die SmartSense CDU beeindruckende Ergebnisse. Rechenzentren können nun mit unserer SmartSense CDU als integralem Bestandteil eine außergewöhnlich niedrige PUE-Effizienz (Power Usage Effectiveness) auf Anlagenebene erreichen. Durch Optimierung des Stromverbrauchs und der Wärmeabfuhr steigert die SmartSense CDU die Gesamteffizienz des Kühlsystems. In Kombination mit hocheffizienten Kühlgeräten, wie z. B. modernen Trockenkühlern, können Rechenzentren bemerkenswert niedrige PUE-Werte von bis zu 1,03 erreichen. Diese Synergie minimiert den Energieverbrauch, trägt zu Nachhaltigkeitszielen bei und senkt die Betriebskosten erheblich. Damit trägt die SmartSense CDU maßgeblich zur Verbesserung der PUE auf Anlagenebene bei und ermöglicht einen effektiveren, nachhaltigeren Betrieb.

Die SmartSense CDU unterstützt Standardkommunikationsprotokolle wie TCP/IP, Redfish, SSH und Webserver-Schnittstellen. Diese Optionen ermöglichen eine nahtlose Integration in bestehende Gebäudemanagementsysteme, Fernüberwachung und Echtzeit-Telemetrie. Dadurch lässt sich SmartSense in großen Infrastrukturumgebungen einfach implementieren und verwalten.

JetCool SmartPlate™-Kühlplatte im Rack platziert

Entwickelt für die Kombination mit JetCool SmartPlate™-Kühlplatten

Während viele CDUs Schwierigkeiten haben, die höheren Durchflussraten zu unterstützen, die für die nächste Generation von KI-Beschleunigern und beschleunigtem Computing erforderlich sind, ermöglicht SmartSense ihnen dies. Seine hohen Durchflussraten und die hohe Temperaturtoleranz ermöglichen die volle Leistung von JetCool SmartPlate™ KühlplattenZusammen bilden sie ein fortschrittliches Kühl-Ökosystem, das Folgendes bietet:

Geringerer Wärmewiderstand und verbessertes Hotspot-Management
Bessere GPU-Auslastung durch Vermeidung von Drosselung
Kompatibilität mit Prozessoren mit einer Thermal Design Power (TDP) von über 3.000 W
Eine skalierbare und nachrüstbare Flüssigkeitskühlungsplattform

Diese Synergie ermöglicht es den Betreibern von Rechenzentren, zuversichtlich in das KI-Zeitalter zu starten, ohne sich bei jeder neuen Chip-Generation Gedanken über die Neugestaltung der Infrastruktur machen zu müssen.

Zuverlässigkeit und Betriebseffizienz im großen Maßstab

SmartSense kombiniert Spitzenleistung mit praktischem, bedienerorientiertem Design.

Vielseitiger Formfaktor:
6U-Design, kompatibel mit 42+ Zoll (1070 mm) tiefen Racks in 19-Zoll- und ORv3-Konfigurationen
Industrialisiertes Bauen:
Entwickelt für unternehmenskritische Betriebszeiten, einschließlich redundanter Pumpen
Patentierte Technologie:
Mit weiteren angemeldeten Patenten spiegelt SmartSense die kontinuierliche Innovation von JetCool wider
Integrierte Sensoren und Telemetrie:
Vereinfacht die Überwachung und Leistungsoptimierung

Betreiber profitieren von einer geringeren Kühlkomplexität, einer verbesserten Energieeffizienz und deutlich niedrigeren Gesamtbetriebskosten.

Unterstützt durch Flex-Fertigung, Lieferkette und Skalierung

SmartSense wird von Flex hergestellt und ermöglicht globale Produktionskapazität, strenge Qualitätssicherung und eine robuste Lieferkette. Diese Partnerschaft ermöglicht:

Inbetriebnahme und Systemvalidierung:
Flex stellt sicher, dass alle SmartSense CDU-Einheiten ordnungsgemäß installiert und in Ihre Umgebung integriert sind. Dazu werden Konfigurationsprüfungen und Validierungen auf Systemebene durchgeführt, um die Betriebsintegrität vom ersten Tag an sicherzustellen.

Komponentenverfügbarkeit und schnelle Erfüllung:
Die globale Logistikinfrastruktur und die wichtigen Ersatzteile von Flex sind jederzeit verfügbar, was schnellere Reparaturen ermöglicht und Betriebsunterbrechungen minimiert.

Laufende Wartung mit integrierter Telemetrie:
SmartSense unterstützt proaktive Servicestrategien mithilfe sensorgesteuerter Diagnose und Systemdatenerfassung, um langfristigen Support und Leistungsoptimierung zu steuern.

Kühlmittelgesundheit und Lebenszyklusverwaltung:
Flex bietet erweiterte Fluidmanagementdienste, darunter regelmäßige Probenahme, Analyse und Behandlungsanleitungen, um die Kühlmittelleistung aufrechtzuerhalten, die Lebensdauer der Geräte zu verlängern und Nachhaltigkeitsinitiativen zu unterstützen.

Remote- und Vor-Ort-Reaktion auf Vorfälle:
Ob Sie planmäßige Wartungsarbeiten planen oder auf unerwartete Ereignisse reagieren, Flex bietet schnellen technischen Support – per Fernzugriff oder vor Ort –, um Workloads mit hoher Dichte online und betriebsbereit zu halten.

Der Übergang zu leistungsstarken KI-Workloads ist da und bringt die Notwendigkeit mit sich, sicher, skalierbar, und integriert Infrastrukturlösungen

Flex und JetCool bieten mehr als nur fortschrittliche Technologie – sie schaffen eine Vertrauensbasis durch Lieferkettensicherheit, globale Fertigungsreichweite und Full-Stack-Integration.

Von Kühlplatten bis hin zu CDUs bieten JetCool und Flex jetzt eine vollständig integrierte Flüssigkeitskühlungslösung, unterstützt durch Lebenszyklusservices Damit jedes System ordnungsgemäß installiert, gewartet und unterstützt wird, ist langfristiger Erfolg gewährleistet. Dank der globalen Präsenz und der umfassenden Expertise von Flex in der vertikalen Integration profitieren Kunden von einer schnelleren Bereitstellung, optimiertem Service und einem sicheren Gefühl.

Ganz gleich, ob Sie am Rand bauen oder auf Multi-Megawatt-Campusse skalieren, JetCool und Flex liefern die Hardware, Dienste und den Support, die für einen zuverlässigen und effizienten Betrieb erforderlich sind – überall auf der Welt.

Entdecken Sie, wie Flex und Jetcool Ihnen bei der Modernisierung Ihrer Kühlstrategie helfen können

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