U razvoju energetske učinkovitosti računalnih sustava i data centara do sada nije mnogo postignuto. Zapravo, više od pedeset posto emisije ugljičnog dioksida ili potrošnje energije ne dolazi od samog računala, već od energije koja se troši na napajanje uređaja koji sprječavaju pregrijavanje procesora. Ta situacija je daleko od onoga što smatramo optimalnom energetskom učinkovitošću kad to promatramo iz holističke perspektive.
„Energija je neosporno glavni izazov s kojim će se čovječanstvo suočiti u 21. stoljeću. Zato sebi više ne možemo priuštiti gradnju računalnih sustava čiju ćemo snagu mjeriti samo brzinom procesiranja podataka", objašnjava prof. D. Poulikakos, voditelj Laboratorija za termodinamiku novih tehnologija u ETH institutu i glavni znanstvenik na interdisciplinarnom projektu koji je rezultirao novim sustavom vodenog hlađenja superračunala. „Cilj nam je postići što bolje performanse super računala i dana centara uz što manji utrošak energije”.
Superračunalo s ugrađenim inovativnim Aquasar sustavom vodenog hlađenja i ponovnom uporabom topline stroja koje će trošiti 40 posto manje energije, bit će smješteno na ETH institutu u Zurichu i počet će s radom slijedeće, 2010., godine. Novi sustav rezultat je dugoročne suradnje ETH instituta i IBM-a u području istraživanja računalnog hlađenja na razini procesora, temeljenog na konceptu 'vodom hlađenih data centara s izravnom ponovnom uporabom energije'. Taj koncept razvili su znanstvenici u IBM-ovu istraživačkom laboratoriju u Zurichu.
Vodom hlađeno superračunalo sastojat će se od dva IBM BladeCenter poslužitelja u tzv. rack dizajnu, koje će moći obrađivati oko deset teraflopsa podataka u sekundi.
Svi procesori na oba poslužitelja bit će opremljeni minijaturnim visokoučinkovitim hladilima te će biti spojeni na mrežu instalacija i konektora putem koje će se svaki od njih moći po potrebi uključivati ili isključivati iz sustava (pogledajte sliku).
Voda upija 4000 puta više topline od zraka, a i bolje je sredstvo za njezin prijenos što je čini puno učinkovitijim sredstvom za hlađenje. Voda približne temperature od 60 °C dovoljna je za održavanje procesora na njegovoj idealnoj radnoj temperaturi koja je puno niža od maksimalno dopustivih 85 °C. Viša temperatura sredstva za hlađenje rezultira i njegovom višom temperaturom na izlazu iz sustava. U slučaju Zurichškog superračunala temperatura vode koja će izlaziti iz sustava bit će 65°C.
Cjevovod uređaja za hlađenje svakog pojedinog čipa povezan je s cjevovodima ostalih čipova, a svi skupa povezani su s glavnom mrežom za prijenos vode. Superračunalo treba oko deset litara vode za hlađenje, a crpka osigurava protok od približno 30 litara u minuti. Cijeli sustav za hlađenje je zatvoreni krug: hladna voda se prvo zagrije prelaskom preko čipova te zatim hladi u sustavu cjevovoda i dok prolazi kroz pasivni izmjenjivač topline. U konkretnom, eksperimentalnom slučaju taj sustav toplinu koju je preuzeo u superračunalu prenosi izravno u sustav centralnog grijanja sveučilišta u Zurichu. Na taj način voda se ne mora hladiti u posebnim uređajima za hlađenje koji su poznati kao veliki potrošači energije.
