Das Leibniz-Rechenzentrum am Garchinger Forschungscampus hat einen neuen Rechner: CooLMUC-2; das allein wäre noch keine besondere Nachricht, ist das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften doch unter anderem das zentrale Rechenzentrum für die beiden Münchner Universitäten. Das Besondere an CooLMUC-2 ist, dass mittels neuester Technik die Kühlung der Rechner weniger Strom als bisher verbraucht. Der Clou: Gekühlt wird mit warmem Wasser. "Klingt wie Hexenwerk, ist aber reine Physik", versichert Ludger Palm vom Leibniz-Rechenzentrum, die anfallende Abwärme werde mittels Adsorptionstechnik in Kälte umgewandelt.
Der Energieverbrauch des Rechenzentrums am Garchinger Campus ist exorbitant, vor allem wegen der Kühlung der Rechner. Weil die Datenmengen und damit der Energieverbrauch nicht nur im LRZ, sondern an allen Rechenzentren beständig steigen, sind die Betreiber weltweit auf der Suche nach sparsamen Konzepten. Die direkte Warmwasserkühlung des am Freitag im LRZ in Betrieb gegangenen CooLMUC-2 sowie die seines großen Bruders, des Höchstleistungsrechners SuperMUC, ist bereits ein Schritt in Richtung Energiesparen gewesen. Sie verbraucht rund 30 Prozent weniger Strom als eine vergleichbare Luftkühlung. Denn die Wasserkühlung erlaubt es, die Wärme der Prozessoren mit Wasser aus dem Rechner abzuführen: 50 Grad warmes Wasser umfließt die zu kühlenden Rechnerteile und erwärmt sich dabei auf 60 Grad. Das Besondere an dem neuen System des CooLMUC-2 sind seine Adsorptionskältemaschinen, die aus der beim Rechnen erzeugten Abwärme Kälte machen.
Das erfolgt nach dem Prinzip der Feststoffsorption, Adsorption genannt. Dabei wird Wasserdampf vom Sorptionsmaterial (Silikagel oder Zeolith) adsorbiert, wodurch Wasser verdampft und Kälte entsteht. Hersteller des Systems von CooLMUC-2 ist die Firma Lenovo, implementiert hat es das LRZ gemeinsam mit SorTech, einem Spezialisten für thermische Kühlung, und IBM Research Zürich. Bereits 2012 hatte das LRZ mit dem CooLMUC-1 gezeigt, dass Rechnerabwärme zur Kühlung verwendet werden kann. Allerdings musste da noch mit einer Wärmepumpe nachgeholfen werden, um die für den Betrieb der Adsorptionskältemaschine notwendigen hohen Temperaturen zu erreichen. Eine neue Hardware macht es bei CooLMUC-2 jetzt möglich, auf die Wärmepumpe zu verzichten, was den Stromverbrauch der Kältemaschinen halbiert. Ob sich das neue System durchsetzt, wissen aber auch die Verantwortlichen noch nicht. "Es ist nach wie vor ein Experiment, aber wir sind ein akademisches Rechenzentrum, weshalb wir uns das erlauben können", sagt Ludger Palm.
CooLMUC-2 besteht aus 400 Rechenknoten mit insgesamt 11 200 Rechenkernen und 25 500 Gigabyte Arbeitsspeicher. Gemeinsam erreichen diese eine Leistung von 366,4 Teraflops, was in der aktuellen Top 500-Liste der schnellsten Supercomputer der Welt einen Platz im Mittelfeld bedeutet. Gekostet hat der neue Rechner eine knappe Million Euro, finanziert aus Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des Freistaats Bayern. Die Rechenleistung steht innerhalb des Linux-Clusters des LRZ akademischen Nutzern aus ganz Bayern kostenlos zur Verfügung.