commit to user
ANALISIS PERFORMA PENDINGINAN CELUP (IMMERSION COOLING) TERHADAP DATA CENTER DENGAN VARIASI CAIRAN PENDINGIN
SKRIPSI
Oleh:
AWIBI MUHAMAD YUSUF K2514012
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
commit to user
iii
ANALISIS PERFORMA PENDINGINAN CELUP (IMMERSION COOLING) TERHADAP DATA CENTER DENGAN VARIASI CAIRAN PENDINGIN
Oleh:
AWIBI MUHAMAD YUSUF K2514012
Skripsi
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
commit to user
commit to user
vi
MOTTO
“Lakukan yang terbaik dan tawakal berserah diri kepada Allah, Maka Allah SWT
akan menuntunmu menuju keberhasilan.”
“Setiap peneliti pasti punya masalah, tidak ada penelitian yang langsung berhasil.
Setiap prosesnya pasti ada masalah – masalah dan kesalahan. Kita belajar menyelesaikan dari masalah tersebut. Tidak ada jawaban yang sempurna, tapi
carilah jawaban yang mendekati sempurna.” “Selalu melakukan yang terbaik”
commit to user
vii
PERSEMBAHAN
Dengan penuh rasa syukur, Skripsi ini penulis persembahkan untuk:
1. Allah SWT, Tuhan Semesta Alam Pemilik Segala Pengetahuan & Rasulullah Muhammad SAW.
2. Kedua orang tua saya, khususnya ibu Sri Pratiwi Pujiastuti yang senantiasa meberikan semangat dan motivasi untuk menyelesaikan skripsi ini.
3. Dosen pembimbing skripsi Budi Harjanto, S. T., M. Eng. dan Dr. Eng. Nugroho Agung Pambudi, yang selalu membimbing saya.
4. Pembimbing lapangan Dr. Eng Nugroho Agung Pambudi M. Eng dan Mas Nova.
5. Samuel Nanda sebagai tim immersion cooling yang telah bekerjasama dalam skripsi ini.
6. Keluarga besar PTM angkatan 2014 yang senantiasa menyemangati dan membersamai selama penyusunan skripsi.
7. Niken Apriyani yang telah menyemangati dan membantu dalam penyusunan skripsi.
8. Keluarga besar HMP PTM, BEM FKIP UNS dan IMAKA UNS Karanganyar yang selalu meberikan semangat dalam penyelesaian penelitian ini.
commit to user
viii
ABSTRAK
Awibi Muhamad Yusuf. K2514012. ANALISIS PERFORMA PENDINGINAN CELUP (IMMERSION COOLING) TERHADAP DATA CENTER DENGAN VARIASI CAIRAN PENDINGIN. Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, November 2018.
Pemakaian komputer yang terlalu lama membuat Central Processing Unit (CPU) menghasilkan temperatur berlebih. Akan tetapi, metode pendinginan konvensional sudah tidak mampu mengimbangi panas yang dihasilkan. Penelitian ini membahas tentang analisis performa pendinginan celup (immersion cooling) terhadap data center dengan variasi cairan pendingin. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui cairan pendingin yang terbaik dalam metode immersion cooling untuk mendinginkan CPU.
Metode penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimen. Komputer dengan pendinginan konvensional didesain menjadi pendinginan celup. Motherboard dan power supply direndam kedalam bejana yang berisi cairan dielektrik. Cairan dielektrik yang digunakan yaitu mineral oil dan Virgin Coconut Oil (VCO). Pompa submersible digunakan untuk mensirkulasi cairan dielektrik dari bejana melewati radiator, kemudian masuk kembali kedalam bejana. Pengambilan data temperatur inlet dan outlet menggunakan alat ukur thermocouple. Sedangkan, untuk pengambilan data temperatur CPU menggunakan software SpeedFan. Untuk mengkondisikan komputer bekerja secara maksimal peneliti menggunkan software LinX. Pengambilan data dilakukan selama 24 jam. Setiap menit alat ukur mencatat temperatur inlet, outlet dan temperature CPU.
Hasil pengujian diperoleh pendinginan immersion cooling lebih baik daripada pendinginan konvensional. Temperatur CPU menggunakan pendinginan konvensional sebesar 60C sedangkan menggunakan immersion cooling 48C. Dalam penelitian yang lebih lanjut, performa immersion cooling dengan cairan pendingin mineral oil lebih baik dibandingkan immersion cooling yang memakai cairan pendingin VCO. Hal ini dibuktikan temperatur maksimal CPU yang dihasilkan ketika menggunakan cairan pendingin mineral oil hanya 48C. Temperatur ini lebih rendah dibandingkan dengan VCO yang sebesar 51C. Temperatur maksimal saluran inlet dan outlet cairan pendingin mineral oil sebesar 35,5C dan 33,8C sedangkan virgin coconut oil sebesar 37,4C dan 35C.
Kata Kunci: Immersion cooling, cairan dielektrik, mineral oil, virgin coconut oil, efektivitas immersion cooling.
commit to user
ix ABSTRACT
Awibi Muhamad Yusuf. K2514012. THE ANALYSIS OF IMMERSION COOLING TO DATA CENTER WITH COOLING LIQUID VARIATIONS. Thesis, Surakarta: Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University, November 2018.
Heavy use of computer makes Central Processing Unit (CPU) produce an excess temperature or overheating. In this case, conventional cooling methods are no longer able to compensate the heat produced in CPU. This study discusses the analysis of immersion cooling performance on the data center with cooling liquid variations. The purpose of this study is to find out the best coolant in the immersion cooling method to reduce the heat of the CPU.
The research method used is experimental research. Computers with conventional cooling are designed to be an immersion cooling. Motherboard and power supply are then dipped into a container filled with dielectric fluid. The dielectric liquid types are mineral oil and Virgin Coconut Oil (VCO). Submersible pumps are used to circulate the dielectric fluid from the container through the radiator, then re-enter the container. Retrieving temperature data of inlet, outlet, and wet bulb is using thermocouple device. Meanwhile, for taking CPU temperature data, the researcher uses SpeedFan software. To make the computer works optimally, the researcher uses LinX software. Data collection is carried out for 24 hours. In every minute, the gauge records the inlet, outlet temperature as well as the CPU temperature.
The test results obtain that the immersion cooling is better than the conventional cooling. CPU temperature which is using conventional cooling is at 60C while the one using immersion cooling is at 48C. In further research, the performance of immersion cooling with mineral oil coolant is significantly better than immersion cooling using VCO coolant. This proves that the maximum CPU temperature produced when using mineral oil coolant is only 48C. This temperature is lower than the VCO which is at 51C. The maximum temperatures of the mineral oil coolant inlet and outlet channels are 35.5C and 33.8C while the ones with virgin coconut oil are 37.4C and 35C.
Keywords: Immersion cooling, dielectric fluid, mineral oil, virgin coconut oil, the effectiveness of immersion cooling.
commit to user
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur peneliti panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya berupa akal budi, ilmu pengetahuan, kesehatan dan keselamatan, sehingga karena kehendak dan perkenanannya pula peneliti dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisis Performa Pendinginan Celup
(Immersion Cooling) Terhadap Data Center Dengan Variasi Cairan Pendingin.”
Skripsi ini disusun untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Peneliti menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak lepas dari doa, bantuan, bimbingan dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, peneliti ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Indah Widiastuti, S.T., M.Eng. Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Husin Bugis, M.Si selaku Dosen Pembimbing Akademik yang selalu memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
4. Budi Harjanto, S.T., M.Eng. selaku Dosen Pembimbing I, yang selalu memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5. Dr. Eng. Nugroho Agung Pambudi, M.Eng. selaku Dosen Pembimbing II yang selalu memberikan saran dan masukan dalam penyususan skripsi ini.
6. Ibu Sri Pratiwi Pujiastuti, selaku orang tua yang selalu memberikan doa, dukungan moril dan materiil, dan motivasi untuk menyelesaikan skripsi ini. 7. Teman-teman mahasiswa PTM FKIP UNS angkatan 2014 yang selalu
memberikan semangat, dorongan dan motivadi dalam penyelesaian penulisan ini.
Peneliti menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, peneliti berharap saran, kritik dan masukan
commit to user
xi
yang membangun dari para pembaca sekalian demi lebih baiknya penelitian selanjutnya. Akhirnya, peneliti berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan tambahan wawasan dan ilmu pengetahuan bagi pembaca sekalian. Aamiin.
Surakarta, 14 Desember 2018
commit to user
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERNYATAAN ... ii
HALAMAN PENGAJUAN ... iii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iv
HALAMAN PENGESAHAN ... v
HALAMAN MOTTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN... vii
HALAMAN ABSTRAK ... viii
HALAMAN ABSTRACT ... ix
KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Identifikasi Masalah ... 3
C. Pembatasan Masalah ... 4
D. Rumusan Masalah ... 4
E. Tujuan Penelitian ... 4
F. Manfaat Penelitian ... 4
BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERFIKIR, DAN HIPOTESIS ... 6
A. Kajian Pustaka ... 6
B. Kerangka Berfikir... 11
C. Hipotesis ... 12
BAB III METODE PENELITIAN... 13
A. Tempat Dan Waktu Penelitian ... 13
B. Desain Penelitian ... 14
C. Teknik Pengumpulan Data ... 16
D. Teknik Analisa Data ... 20
E. Prosedur Penelitian... 21
commit to user
xiii
A. Hasil Penelitian ... 25
B. Pembahasan ... 30
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ... 34
A. Simpulan ... 34
B. Implikasi ... 34
C. Saran ... 35
DAFTAR PUSTAKA ... 36
commit to user
xiv
Daftar Gambar
Gambar 2. 1 Mother Board ... 7
Gambar 2. 2 Power Supply... 7
Gambar 3. 1 Skema penelitian ... 15
Gambar 3. 2 Flow Meter ... 19
Gambar 3. 3 Thermocouple ... 19
Gambar 3. 4 Diagram Alir Penelitian ... 21
Gambar 4. 1 Grafik temperatur CPU Menggunakan Pendinginan Konvensional ... 26
Gambar 4. 2 Grafik Temperatur CPU menggunkan Cairan Pendingin Virgin Coconut Oil ... 27
Gambar 4. 3 Grafik Temperatur CPU menggunkan Cairan Pendingin Mineral Oil ... 27
Gambar 4. 4 Grafik Temperatur VCO pada Saluran Inlet dan Outlet ... 28
Gambar 4. 5 Grafik Temperatur Mineral Oil Pada Saluran Inlet dan Outlet ... 29
Gambar 4. 6 Grafik Perbandingan Tempertur CPU menggunakan Cairan Pendingin VCO dengan Mineral Oil... 31
Gambar 4. 7 Temperatur Saluran Inlet, Outlet Cairan Pendingin Mineral Oil dan VCO ... 32
