Air cooling vs. liquid immersion cooling: can liquid immersion cooling improve the energy and space efficiency of data centres?

Abstract

The demand for cloud services is rising continuously, inflating the energy demand for data centres exponentially. The purpose of this literature review is to discover the positive impact liquid immersion cooling can have on data centre efficiency and density. Utilizing a systematic literature review, this paper illustrates the research already conducted on immersion cooling. The calculated results, using the available data, shows that by switching from air to liquid immersion cooling, about half the energy used by a data centre and two thirds of the space occupied by a data centre can be freed for additional hardware. This review succeeds in showing the capabilities of liquid immersion cooling in data centres. Further research can be conducted on the actual improvement when a data centre is converted to immersion cooling.

Der Bedarf an Online-Diensten steigt kontinuierlich an, das lässt den Energieverbrauch von Rechenzentren exponentiell ansteigen. Die Absicht der Literaturrecherche ist es, zu entdecken, wie die Effizienz und Dichte von Rechenzentren durch Flüssigkeitstauchkühlung erhöht werden kann. Es wurde eine systematische Literaturrecherche gewählt, um die bisher geleistete Forschungsarbeit zum Thema aufzuzeigen. Die mit den gefundenen Daten berechneten Ergebnisse haben gezeigt, dass ein Umstieg von Luft zu Flüssigkeitstauchkühlung die verwendete Energie halbieren und den Platzverbrauch sogar auf ein Drittel reduzieren kann. Das ermöglicht eine Erweiterung der Rechenkapazität. Die Literaturrecherche hat die Möglichkeiten von Flüssigkeitstauchkühlung erfolgreich gezeigt. Weitere Forschungsarbeit könnte geleistet werden, indem man eine Umrüstung eines luftgekühlten Rechenzentrums begleitet und die Größe und den Energieverbrauch sowohl vorher als auch nachher misst.