CDU – Coolant Distribution Unit
Abkürzung: CDU
Eine Coolant Distribution Unit verteilt die Kühlflüssigkeit an flüssiggekühlte Server und trennt dabei zwei Kreisläufe, die sich nicht mischen dürfen:
| Kreislauf | Englisch | Inhalt |
|---|---|---|
| Gebäudekreislauf | Facility Water System (FWS) | Wasser aus der Kälteerzeugung oder Rückkühlung, großes Volumen, Rohrnetz des Gebäudes |
| Server-Kreislauf | Technology Cooling System (TCS) | aufbereitete Flüssigkeit, kleines Volumen, durch die Kühlplatten der Server |
Die Trennung hat einen einfachen Grund. Die feinen Kanäle in den Kühlplatten einer Direct-to-Chip-Kühlung vertragen keine Partikel und keine schwankende Wasserqualität. Das Gebäudewasser kommt deshalb nie an den Server.
Was eine CDU enthält
- Wärmetauscher, über den die Wärme vom Server-Kreislauf in den Gebäudekreislauf oder an die Luft geht.
- Pumpen, meist redundant und drehzahlgeregelt, die den Server-Kreislauf umwälzen.
- Filter, die Partikel zurückhalten — bei einem Herstellerbeispiel mit 50 Mikrometern.
- Regelung, die Vorlauftemperatur und Druck konstant hält.
- Leckerkennung und Überwachung von Durchfluss und Temperatur.
Die Bauarten
Nach dem Weg der Wärme
Liquid-to-Liquid. Ein Plattenwärmetauscher gibt die Wärme an das Kaltwassernetz des Gebäudes ab. Das ist die Standardlösung, setzt aber eine Wasserinfrastruktur bis in den Saal voraus.
Liquid-to-Air. Ein Wärmetauscher mit Lüftern gibt die Wärme an die Raumluft ab. Das Gebäude braucht dafür kein Kaltwasser, die Wärme landet aber wieder im Saal und muss von der vorhandenen Luftkühlung abgeführt werden. Ein Herstellerbeispiel leistet gut 60 kW. Diese Bauart eignet sich, um einzelne flüssiggekühlte Racks in ein luftgekühltes Rechenzentrum zu stellen.
Nach dem Ort
Im Rack. Eine CDU für ein einzelnes Rack, einige Höheneinheiten hoch, bei Herstellerbeispielen um 100 kW.
In der Reihe. Ein eigener Schrank zwischen den Racks, der mehrere Racks versorgt.
Zentral. Große Einheiten am Rand des Saals oder im Technikflur, die ganze Reihen oder Säle versorgen.
Je zentraler die CDU, desto weniger Geräte und desto mehr Rohrleitung im Saal. Je näher am Rack, desto kleiner die Fehlerdomäne: Fällt eine Rack-CDU aus, fällt ein Rack aus, nicht eine Reihe.
Redundanz
Eine CDU ist ein Single Point of Failure, wenn sie allein steht. Fällt die Pumpe aus, steigt die Temperatur an den Chips innerhalb kurzer Zeit, weil das Volumen im Server-Kreislauf klein ist. Deshalb werden Pumpen redundant ausgelegt und größere Installationen mit N+1 CDUs gebaut.
Abgrenzung
Präzisionsklimagerät. Kühlt Luft im Saal. Die CDU kühlt eine Flüssigkeit, die direkt an die Chips geht.
Chiller. Erzeugt das Kaltwasser für den Gebäudekreislauf. Die CDU nutzt es, erzeugt es aber nicht.