Rechner leiden unter Umweltverschmutzung – Intel stößt neue Forschung an

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Immer mehr rücken Schäden an Computern durch Umwelteinflüsse in den Fokus der Branche. Nachdem sich bereits zu Beginn des Jahres eine Industrie-Gruppe gegen die Kontamination von Rechenzentren gegründet hatte, forscht nun auch Intel an einer Lösung des Problem.

Aus dem Intel-Labor in Hillsboro/Oregon: Diese Platine stand in einem Rechenzentrum in Asien. Aggressive Gase reagieren mit dem Kupfer der Leitungen und es treten Fehler auf. Quelle: Intel
Aus dem Intel-Labor in Hillsboro/Oregon: Diese Platine stand in einem Rechenzentrum in Asien. Aggressive Gase reagieren mit dem Kupfer der Leitungen und es treten Fehler auf. Quelle: Intel

Es ist vielleicht kein Problem, das auf der Angenda westlicher Rechenzentrumsbetreiber ganz oben steht. Doch Aerosole und aggressive Gase, die durch Fahrzeuge, Ölheizungen oder Fabrikschlote in die Luft geblasen werden, können auch im Rechenzentrum für schleichende Schäden sorgen.

Immerhin scheint das Problem so dringend zu sein, dass Intel jetzt unter Laborbedingungen auf dem Campus in Hillsboro die Auswirkungen von Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid und Chlor auf einzelne Bauteile testet.

 

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Intel bekommt Retouren aus China und Indien. Bei Motherboards ist die Fehlerrate in diesen Regionen offenbar höher als andernorts. Vor allem Kupfer reagiert auf den Schwefel, der durch große Kohlekraftwerke in der Region in die Umwelt geblasen werden. Auch Dell berichtet von solchen Ausfällen. In der Regel würden nach zwei bis vier Monaten sich Fehler häufen.

Das Problem hängt auch damit zusammen, dass westliche Rechenzentren meist wohl klimatisiert sind. Zudem sind hier auch die Schadstoffbelastungen in der Luft nicht so hoch, zum anderen werden hier auch häufig Filter bei der Klimatisierung eingesetzt. In China oder Indien besteht die Klimaanlage häufig in einem geöffneten Fenster. Problematisch scheint auch teilweise die Herstellung der Komponenten unter solchen Bedingungen.

Unter anderem der Schwefel aus Kohlekraftwerken soll für den schnellen Verfall dieser Platine verantwortlich sein. Auch westliche Datenzentren können, wenn auch nicht in diesem Ausmaß von Umweltproblemen beeinträchtigt werden. Weil die Bauteile immer feiner werden, könnte sich künftig auch das Problem verschärfen. Quelle: Intel
Unter anderem der Schwefel aus Kohlekraftwerken soll für den schnellen Verfall dieser Platine verantwortlich sein. Auch westliche Datenzentren können – wenn auch nicht in diesem Ausmaß – von Umweltproblemen beeinträchtigt werden. Weil die Bauteile immer feiner werden, könnte sich künftig auch das Problem verschärfen. Quelle: Intel

Bislang haben die Forscher noch keine wirtschaftlich sinnvolle Antwort auf diesen beschleunigten Verfall der Schaltkreise und Komponenten gefunden. Als Optionen nennen die Wissenschaftler entweder eine Beschichtung der Motherboards und anderer sensibler Komponenten, oder den Austausch des Kupfers gegen ein anderes Material, das nicht so stark auf die Umweltgase reagiert. Die erste Option lasse sich offenbar nur schwer praktisch umsetzen und bei der zweiten Möglichkeit sind die Herstellungskosten zu hoch, wie das US-Blatt The Oregoinan in der Online-Ausgabe berichtet.

“Wir haben die Boards bekommen und es war offensichtlich”, kommentiert Anil Kurella, Materialwissenschaftler am Intel-Forschungslabor in Hillsboro, gegenüber dem Blatt. Die Forscher haben ein Rechner-Chassis geöffnet und sämtliche Oberflächen seien schwärzlich angelaufen gewesen.

Derzeit veröffentlicht Intel keine Zahlen über die Umweltauswirkungen. Doch seit einigen Jahren scheint sich die Zahl der Fehler zu erhöhen. Die Forscher rechnen damit, dass sich die Fehlerrate noch weiter verschärfen könnte, weil die auch die Umweltbedingungen in den betroffenen Regionen nicht besser werden. Vor allem aber, weil die Bauteile immer feiner und damit anfälliger werden. Und natürlich sind Märkte wie Indien oder China auch für Intel von wachsender Bedeutung. Intel versucht Geräte und Komponenten herzustellen, die unter ganz unterschiedlichen Umweltbedingungen verlässlich operieren.

Allerdings scheint das Problem von Staub und Gas nicht nur in Schwällenländern ein Problem zu sein, auch wenn es in diesen Regionen deutlicher zu Tage tritt. Die Industriegruppe Data Center Alliance hat im Februar die “Anti-Contamination Steering Group” gegründet.

Auch in dieser Gruppe setzt man sich mit dem Problem auseinander: “Die Kontamination von Servern, Festplatten, Anschlüssen und Klimatisierung durch Schwebepartikel und Gase können zu verfrühtem Verschleiß von Material, Mehrverbrauch von Energie und auch zu höheren Ausfallraten von wichtigen Diensten führen. Das zeige sich dann in kürzeren Lebensdauer und auch in höheren Betriebskosten”, so die Gruppe in einer Mitteilung.

“Die einhellige Meinung von auf Rechenzentren spezialisierte Säuberungs- und Dekontiminationsspezialisten, Beratern und Forscher ist, dass die meisten RZ-Designer und auch deren Betreiber sich dieser unsichtbaren aber hinterlistigen Bedrohung für milliardenschwere Computing-Ausrüstung kaum bewusst sind”, erklärt Simon Campbell-Whyte, Director der DCA.

Das Hauptproblem, so Campbell-Whyte, liege in der Klimatisierung der Server. Denn in einem Rechenzentrum muss die Abwärme abtransportiert werden. “Wenn nun Staub, menschliche Haare, Hautpartikel, Woll- oder andere Fasern, in die Server gelangen, können sie beispielweise die Kühlkörper auf sensiblen Chips verstopfen und so für lokal begrenzte Überhitzung sorgen.” Das könne zum einem beschleunigten Chip-Tod führen.

Auch der Stromverbrauch könne sich dadurch erhöhen. Filter würden schlechter und die Kosten für Kühlung steigen. Auch wenn das vernachlässigbar erscheint, “können das teilweise mehrere Megawatt-Stunden sein”, betont ein Sprecher der Gruppe. Je länger die Komponenten Gasen oder Staubpartikeln ausgesetzt sind, desto schwerwiegender sind natürlich auch die Auswirkungen auf die Rechner.

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