‘Maak je klaar voor immersed computing’

0

Zuiniger, stiller, schoner, compacter, minder storingsgevoelig en een substantieel hogere capaciteit. De zogeheten ‘immersed computing’ van Asperitas, waarbij serverhardware gekoeld wordt door een combinatie van water en niet-geleidende olie, heeft schijnbaar louter voordelen. De datacentermarkt vertoont echter nog steeds koudwatervrees. Daar willen de grondleggers van de Haarlemse startup, Rolf Brink en Markus Mandemaker, snel verandering in gaan brengen.

Asperitas is een cleantech-bedrijf, gericht op het verduurzamen van de datacenterindustrie door de introductie van immersed computing. Men werkt sinds 2014 onder de radar aan het ontwikkelen en verfijnen van de koeltechnologie, gebaseerd op vloeistof-onderdompeling van computerhardware, in combinatie met geïntegreerde energie- en netwerkvoorzieningen. Bovendien werd de koelfysica verbeterd en hechtten de initiatiefnemers een groot belang aan het gebruiksgemak en beheersbaarheid. Na enkele jaren voorbereiding zijn de producten dit voorjaar op de markt verkrijgbaar.

Immersed computing van Asperitas is volgens CFO Markus Mandemaker een concept dat wordt gedreven door duurzaamheid, efficiëntie en flexibiliteit. “Naast onze passie voor technologie, hechten we veel waarde aan maatschappelijke relevantie. Energieverbruik binnen datacenters is een grote uitdaging, zeker nu digitale infrastructuren door de opmars van steeds weer nieuwe technologieën en mogelijkheden almaar zwaarder worden belast.

Bovendien komen er door de stijgende welvaart wereldwijd nog enkele miljarden IT-gebruikers bij. Dat maakt dat bedrijven en datacenters tegen beperkingen beginnen aan te lopen. Vooral in de regio’s waar veel datacenters neerstrijken vanwege de goede, snelle verbindingen. Dit vraagt om een oplossing.”

Beperkingen

Naast de praktische beperkingen is er nog een ontwikkeling die Asperitas in de kaart speelt: het belang dat organisaties hechten aan een zo klein mogelijke ecologische voetafdruk. Volgens beide Asperitas-oprichters is vloeistofkoeling daarbij te verkiezen boven koeling door middel van lucht. Rolf Brink rekent het voor: “Om een rack van 35 Kilowatt te koelen is 1440 liter lucht nodig. Daarmee loop je al snel aan tegen praktische limieten. Wanneer je hetzelfde vermogen koelt met water, volstaat slechts 0,42 liter.”

De ironie wil evenwel dat laatstgenoemde technologie niet alom wordt erkend als de meest energie-efficiënte. Dat komt volgens de CEO doordat de meest gehanteerde meeteenheid, de Power Usage Effectiveness (PUE), de verhouding laat zien tussen energie die nodig is voor de IT en de totale energie-footprint. Hierdoor ligt de focus op reductie van koelenergie, en wordt de energie die nodig is voor IT vergeten.

“In ons geval reduceren we aan beide kanten, wat kan leiden tot een minder aantrekkelijke PUE, doordat de verhouding verschuift. Bij een gemiddeld energiezuinig datacenter zal de PUE met onze oplossing overigens altijd verbeteren.”

Brink: “Bij een hoge dichtheid van systemen, gaat ongeveer 40 procent op aan ventilatie. Maar hoewel je met vloeistof energie bespaart, gaat de PUE omhoog. Daarom vinden velen met mij dat je PUE eigenlijk niet meer zou mogen gebruiken. Het zegt feitelijk niets over de daadwerkelijke efficiëntie.”

Gepatenteerd

Het principe van ‘liquid cooling’ is overigens niet nieuw. De oplossing werd jaren geleden gepatenteerd door IBM en op grote schaal toegepast bij het koelen van mainframes. Asperitas ontwikkelde een eigen benaderingswijze, waarbij de hardware wordt ondergedompeld in niet-geleidende medicinale olie.

Deze vloeistof wordt dankzij een ingenieus circulatiesysteem, zonder bewegende onderdelen, door water gekoeld en op basis van natuurlijke convectie in het bad gecirculeerd. Het mooie is dat de olie in het bad relatief warm mag worden, tot zo’n 70 graden. Er kan dus relatief warm water gebruikt worden om de olie precies genoeg af te koelen.

“Een watergebaseerde warmtewisselaar”, aldus Brink. “Het systeem is gaat uit van het containment-principe, de olie hoeft het bad nooit meer uit.” In het dubbelwandige bad bevinden zich de speciaal hiervoor geassembleerde IT-systemen, stroomverdelers en netwerkcomponenten. “Alles geïntegreerd in één chassis. Op deze manier creëren we een plug-and-play, schaalbaar systeem, waarmee we de complexiteit van het datacenter sterk verkleinen.

Er is geen verhoogde vloer meer nodig, geen door ‘aisles’ gescheiden systemen met ingewikkelde koelzones. De enige vereisten zijn stroom, een netwerk en water. Zes tot acht serverracks zijn zo te vervangen voor een van onze modules.” Markus Mandemaker: “Voor zowel publieke als private datacenters biedt enorme kansen in termen van besparingen op energie en noodstroomvoorzieningen, maar ook op het kunnen opschalen van de capaciteit.”

Serverdichtheid

Dit alles leidt tot een halvering van de totale gebruikte energie, omdat er geen luchtkoelingsinstallatie meer nodig is. Bovendien kan de serverdichtheid flink worden vergroot, wat tot besparingen van 10 tot 45 procent aan de IT-zijde kan leiden. Daarnaast zijn de systemen dankzij het oliebad stiller, is er geen kans op oxidatie en zijn er minder verstoringen.

Brink vertelt kort nog iets over het speciaal ontwikkelde server-chassis met een of twee geconsolideerde systemen, waarvan er meerdere afhankelijk van de behoefte naast elkaar in het oliebad kunnen worden geplaatst. De klant kan kiezen uit meerdere hardware-opties.

Interesse

Zoveel voordelen, dat zou toch tot een stormloop op de producten moeten leiden? Zover is het nog niet, al tonen vooruitstrevende IT-verantwoordelijken, hostingbedrijven en partijen binnen onderwijs en wetenschap ruime interesse. Naast het feit dat Asperitas nog moet werken aan de naamsbekendheid hebben Brink en Mandemaker te maken met een psychologische afkeer van het gebruik van vloeistof, in het bijzonder olie.

“Mensen denken dat het vies is, of te ingewikkeld. Daarnaast is men bang voor problemen bij onderhoud, monitoring en vervanging.” Voor al deze zaken is niettemin een oplossing. “Onze boodschap luidt dan ook: maak je klaar voor vloeistof!”

Rolf Brink daalt tot slot nog even af naar het souterrain van het moderne Haarlemse kantoor. Daar staan in een schone, heldere ruimte een paar ingedompelde systemen te zoemen. De CEO demonstreert hoe je in een oliebad van 60 tot 70 graden eenvoudig een chassis verwijdert en toevoegt. Hij toont de autonome monitoring- en beheertool. Even verderop in de hoek staat niettemin een kist met reinigingsmateriaal, voor het extreem uitzonderlijke geval dát. “Je moet nu eenmaal overal op voorbereid zijn.”

Hotze Zijlstra
Hotze Zijlstra (1964) is taalkundige en heeft al meer dan 30 jaar ervaring in het journalistieke domein. Als ‘vaste freelancer’ doet hij thans de hoofdredactie van CDO Magazine en maakt hij dragende artikelen voor de uitgaven BAAS en CIO Magazine.