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Wasserkühlung löst Platz- und Wärmeprobleme von Hochleistungs-Rechenclustern
Im Göttinger Max-Planck-In- stitut für Biophysikalische Chemie läuft seit kurzem ein Cluster, bei dem eine zentrale Was- serkühlung die Temperaturen der 68 Athlon-MP-Prozessoren im grünen Bereich hält. Der Schaltschrankspezialist Rittal entwickelte das komplette Sys- tern für den Pilotkunden aus der Forschung.
Der Computer steckt in einem 19-Zoll-Rack mit 47 Höheneinheiten, das außer 34 Dual-Prozessor-Knotenrechnern eine Bedieneinheit und einen Netzwerkswitch enthält. Jeder einzelne Knoten besteht aus einem 1-HE-Gehäuse mit zwei Athlon MP 2000+ und 1 GByte RAM; die Cluster-Kommunika- tion läuft über das Message Pas- sing Interface (http://www.mes.anl. gov/rnpi/) und die 100-MBit- LAN-Adapter der Tyan-Mainboards. Per Gigabit-Ethernet sind zusätzlich etwa 4 TByte Festplattenspeicher angebunden.
Je nach Auslastung heizen die Athlons mit bis zu 4 kW Leistung, die eine Pumpe per Wasserküwung zu einem zentralen Wasser/Wasser-Wärmelauscher führt Dieser wiederum gibt die Abwärme an den hausinternen Kühlwasserkreislauf des Max- Planck-Instituts (MPI) mit 7 'C Vorlauftemperatur weiter.
Die Netzteile der einzel- nen Rack-Einschübe arbeiten mit konventioneller Luftkühlung, die auch für die Festplatten, Mainboards und das RAM weiter nötig ist. Doch die Was- serkühlung reduzierldie an die unmittelbare Umgebung abge-gebene Wärme sehr stark; dadurch ließ sich der Cluster in den engen und mit Technik vollgestopften Räumen der Ar- beitsgruppe 3D-Kryo-Elektronenmikroskopie des Göttinger MPI unterbringen. Für den Gruppenleiter Dr. Holger Stark war das ein wesentliches Krite- rium für den Einsatz der neuen Kühltechnik.
In der MPI-Abteilung für zelluläre Biochemie untersucht seine Arbeitsgruppe den Auf- bau einzelner biologischer Ma- kromoleküle. Zwei Elektronen- mikroskope liefern tausende zweidirnensionaler Projektions- bilder der heliumgekühlten Proben. Daraus wiederum be- rechnet die Bildverarbeitungs- software INIAGIC-5 dreidimen- sionale Strukturmodelle. Das ebenfalls aus der Arbeit von Max-Planck-Instituten hervor- gegangene Programmpaket ist für zahlreiche Computerplatt- formen erhältlich und skaliert gut mit der Anzahl der Prozessoren.
Vorversuche zeigten, dass sich der AMD Athlon beson- ders gut für die teilweise in Fortran geschriebenen Algorithmen eignet; als Betriebssystern läuft wegen der vorhandenen Compiler zurzeit Windows 2000. Die Forscher experirnen- tieren auch mit anderen Dual- prozessor-PCs, Betriebssystemen und Workstations, doch erst der Athlon-Cluster erreichte laut Dr. Stark die nötige Rechenleistung zu erschwinglichem Preis. Wegen der Wasserkühlung ließe sich sogar noch ein zweites Rack im gleichen Raum sicher betreiben. (eiw)
Im Rack sorgen zwei Wasserleitungen (rechts) mit Schnellkupplungen und Durchfluss- überwachung für sicheren
Zu- und Ablauf des Kühlmittels zum zentralen Rückkühler.
In den einzelnen Einschüben (Ausschnitt) nehmen spezielle Kühler die Abwärme der Prozessoren auf und geben sie ans Wasser weiter.
aus ct 23/02
Ich sag nur: Gute Idee 
