Terugblik op Rittal Masterclass met Don Beaty – deel 1

Rittal investeert veel in kennis. Dat doen we omdat nieuwe technologieën en gewijzigde voorschriften aan de orde van de dag zijn en onze producten aan de laatste eisen moeten voldoen. De kennis die we opdoen delen we met de markt. Dat doen we in de vorm van kennissessies, webinars en publicaties.

Een bijzondere sessie organiseerden we in april. We hadden Don Beaty bereid gevonden een masterclass te houden over de Thermal Guidelines for Data Processing Environments, die recent door het ASHRAE Technical Committee (TC) 9.9 zijn aangepast. De belangstelling voor deze sessie overtrof onze verwachtingen. We weken daarom ook uit naar een grotere locatie. In twee artikelen blikken we terug op wat Beaty, de onbetwiste autoriteit, die middag een zaal gevuld met geconcentreerde toehoorders vertelde.

Inleiding

Binnen ASHRAE houdt TC 9.9 zich bezig met datacenters. Don Beaty is hier aan verbonden, daarnaast is hij eigenaar/directeur van adviesbureau DLB Associates. Beaty ging tijdens de masterclass in op de nieuwe richtlijnen van TC 9.9 voor het ontwerp van datacenters. Deze staan beschreven in een reeks van dertien publicaties. “Ontdek zelf de risico’s en kansen die verbonden zijn aan het toepassen van de TC 9.9-richtlijnen”, zo luidde de boodschap waarmee Beaty zijn presentatie begon. Vervolgens gaf hij uitleg over het Information Technology Equipment (ITE) package. Belangrijk daarbij is dat TC 9.9 zich richt op de ITE-luchtinlaat. De facilitaire afdeling van een datacenter levert koeling tot aan de lucht- inlaat. Alles wat de interne ITE-koeling betreft is de verantwoordelijkheid van de ITE-producent. Hiermee maakte Beaty duidelijk wat de gangbare taakverdeling is tussen de beheerder van een datacenter of serverruimte enerzijds, en de beheerder van de hardware op rackniveau anderzijds.

Figuur 1: Thermal Envelopes

Temperatuur en luchtvochtigheid

Vervolgens verscheen de wellicht bekendste slide van TC 9.9 op het scherm: de Thermal Envelopes (TE, zie figuur 1). De term Thermal Envelopes staat voor de overgang van geconditioneerde naar ongeconditioneerde ruimten. Belangrijk is dat ASHRAE’s TC 9.9 in de afgelopen jaren de maximumtemperatuur in datacenters en IT-ruimten naar boven heeft bijgesteld. Voor Class A1-rooms is de maximumtemperatuur van 25 °C in 2004 naar 27 °C in 2008 en 32 °C in 2011 gegaan. De aanbevolen relatieve vochtigheid (RV) is door de jaren heen verlaagd. Die was 15 jaar geleden nog 50 procent (+/-5 procent) en ligt nu tussen de 20 en 80 procent.

Volgens Beaty zijn de TC 9.9 Thermal Guidelines goed bekend onder professionals, maar zijn die zich niet altijd bewust van de grote risico’s die ontstaan bij het overschrijden van de aangegeven waarden. Volgens hem is er op dat vlak dus gebrek aan kennis.

Figuur 2: Binnenkant van server

IT-equipment (ITE) – de binnenkant

Beaty sprak vervolgens over de ITE-binnenkant (zie figuur 2). Hij somde de vier verschillende aspecten van het Thermal Management (TM) op:

• Temperatuur van de componenten
• Performance
• Power
• Akoestiek

Daarbij ging hij dieper in op de heatpipe (figuur 3) voor het afvoeren van de warmte van de CPU. Akoestiek kan bij gebruikers (niet de beheerders) van serverruimtes of datacenters een onbekende factor zijn. Ten onrechte, zo maakte Beaty duidelijk. Bij relatief kleine temperatuurverschillen (∆T) over de IT-opslagapparatuur zijn bijvoorbeeld hoge luchthoeveelheden noodzakelijk. Dit kan leiden tot resonantie en trillingen die te heftig zijn voor de harddisks.

Figuur 3: Heat Pipe

Thermal Management is ook afhankelijk van de architectuur van de hardware. Bestaande servers zijn vaak niet optimaal ontworpen voor een optimale koeling. In de visie van Beaty moeten moederborden, en daarmee de locatie van componenten zoals de CPU’s en het geheugen, worden aangepast voor betere luchtstroming. Over de haalbaarheid daarvan merkte hij op dat de kennis bij veel betrokken partijen tekortschiet. “De datacenterindustrie heeft te weinig kennis en ook interesse om ITE-packaging te begrijpen. Dat staat beter Thermal Management in de weg”, aldus Beaty, die erop wees dat koeling en IT twee gescheiden werelden zijn.

In het volgend blogartikel over de masterclass van Don Beaty komen onder andere misvattingen en de impact van soldeersel aan de orde.