Auswahl des CDU-Lüfters: Die Entscheidung zwischen 92 mm und 120 mm
Kühlmittelverteilungseinheiten (CDUs) bilden das Herzstück der Flüssigkeitskühlungsinfrastruktur für KI-Systeme. Sie zirkulieren gekühltes Wasser oder dielektrische Flüssigkeit zu den Kühlplatten der Server und enthalten interne Wärmetauscher, die die Wärme an die Raumluft oder das Kühlwasser des Gebäudes abgeben müssen. Die Lüfter im CDU-Gehäuse treiben den Luftstrom über diese Wärmetauscher an. Die Wahl eines zu kleinen Lüfters führt entweder zu unzureichender Kühlung oder zu unnötigem Lärm und Energieverbrauch.
Wie die Wärmeabfuhr von Kühlaggregaten funktioniert
Eine typische CDU für KI-GPU-Cluster transportiert das Kühlmittel des Primärkreislaufs, das von den Server-Kühlplatten mit einer Temperatur von 35–45 °C zurückfließt. Der Wärmetauscher der CDU leitet diese Wärme an Folgendes weiter:
- Gebäude mit gekühltem Wasser (Bei Verwendung eines wasserseitigen Economizers): Lüfter sind möglicherweise nur in minimalem Umfang oder gar nicht erforderlich.
- Raumluft (in adiabatischen oder luftgekühlten CDUs): Lüfter sind der primäre Wärmeabfuhrmechanismus
Bei luftgekühlten CDU-Konfigurationen – die häufig bei Edge-KI-Implementierungen und kleineren Installationen vorkommen – bestimmt die Lüfterauswahl direkt die maximale Wärmeabfuhrkapazität und die Betriebstemperaturgrenzen der CDU.
92-mm-Lüftereigenschaften für CDU-Anwendungen
Vorteile von 92-mm-CDU-Lüftern:
- Hohe Drehzahl (bis zu 8.000 U/min) ermöglicht aggressiven PWM-Drehzahlbereich
- Die kompakte Bauweise ermöglicht dichte Lüfteranordnungen auch bei begrenztem Platz im CDU-Schrank.
- Niedrigere Kosten pro Einheit – vorteilhaft für redundante N+2-Konfigurationen.
- Schnelleres Ansprechverhalten bei plötzlichen Änderungen der Wärmelast
Einschränkungen:
- Höherer Geräuschpegel bei Höchstgeschwindigkeit (54–58 dB(A) bei 8.000 U/min)
- Der geringere maximale Luftdurchsatz pro Einheit (80 CFM) erfordert mehr Lüfter für Hochleistungs-Dämmeinheiten.
- Höhere Vibrationen bei maximaler Drehzahl können die Lagerlebensdauer im Dauerbetrieb beeinträchtigen.
Am besten geeignet für: CDU-Stationen für 15–30 kW, kompakte CDU-Gehäuse, Edge-KI-Implementierungen
120-mm-Lüftereigenschaften für CDU-Anwendungen
Vorteile von 120-mm-CDU-Lüftern:
- Höherer Luftdurchsatz pro Einheit (110–140 CFM) bedeutet, dass für die gleiche Kühlleistung weniger Ventilatoren benötigt werden.
- Eine niedrigere Betriebsdrehzahl (4.500–5.500 U/min) bei gleichem Luftdurchsatz reduziert den Geräuschpegel um 4–6 dB.
- Geringere Vibrationen verlängern die Lagerlebensdauer im 24/7-Dauerbetrieb.
- Erhältlich in den Varianten 120×25 mm (dünn) und 120×38 mm (dick) für unterschiedliche Tiefenanforderungen.
Einschränkungen:
- Größere Begrenzungen der Stellflächendichte in kompakten CDU-Schränken
- Höhere Stückkosten
Am besten geeignet für: CDU-Stationen für 40–100 kW, CDU-Installationen im Primärkreislauf, Rechenzentrumsinstallationen mit strengen akustischen Grenzwerten
Leistungsvergleichstabelle
| Spezifikation | 92 × 25 mm | 120 × 25 mm | 120 × 38 mm |
|---|---|---|---|
| Maximale Drehzahl | 8,000 | 5,500 | 4,500 |
| Maximaler Luftdurchsatz | 80 CFM | 110 CFM | 140 CFM |
| Statischer Druck | 350 Pa | 380 Pa | 420 Pa |
| Rauschen (max.) | 54 dB(A) | 48 dB(A) | 45 dB(A) |
| Stromspannung | 48 V Gleichstrom | 48 V Gleichstrom | 48 V Gleichstrom |
| Kontrolle | 4-poliger PWM-Anschluss | 4-poliger PWM-Anschluss | 4-poliger PWM-Anschluss |
| MTBF | ≥50.000 h | ≥50.000 h | ≥50.000 h |
| Optimale CDU-Größe | 15–30 kW | 40–60 kW | 60–100 kW |
CDU-Lüfterkonfiguration für KI-GPU-Cluster
KI-GPU-Cluster (NVIDIA DGX SuperPOD, Meta RSC) verwenden typischerweise CDU-Stationen mit einer Leistung von 100–200 kW pro Einheit. Für eine luftgekühlte 100-kW-CDU gilt:
- Bei Verwendung von 120×38-mm-Lüftern (je 140 CFM): 6 Lüfter + 2 Ersatzlüfter = 8-Lüfter-Array
- Bei Verwendung von 120×25-mm-Lüftern (je 110 CFM): 8 Lüfter + 2 Ersatzlüfter = 10-Lüfter-Array
- Bei Verwendung von 92 × 25-mm-Lüftern (je 80 CFM): 12 Lüfter + 4 Ersatzlüfter = 16-Lüfter-Array
Für große Installationen bieten 172×51-mm-Lüfter (je 280–350 CFM) einen noch höheren Luftdurchsatz pro Einheit und werden für CDU-Stationen über 100 kW empfohlen – siehe [Link einfügen]. Leitfaden für 48V-Gleichstrom-Lüfter Für größere Formate.
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