Karsts ūdens palīdz īpaši efektīvam superdatoram uzturēt vēsu

Runājot par superdatoriem, runa nav tikai par neapstrādātiem zirgspēkiem. Enerģijas patēriņa ierobežošana ir kļuvusi par vienu no lielākajiem tehniskajiem izaicinājumiem, lai izveidotu jaudīgākus un ātrākus superdatorus.

Jaunā superdatora datora atveidojums. Kredīts: IBM.

Leibnicas superskaitļošanas centrs šodien paziņoja, ka tā SuperMUC superdators (MUC ir netālu esošās Minhenes lidostas lidostas kods), kas uzbūvēts kopā ar IBM, patērē par 40 procentiem mazāk enerģijas nekā salīdzināma iekārta. Enerģijas patēriņa dramatiskas samazināšanas triks ir ūdens dzesēšana. IBM turpina izmantot pieeju, lai vairāk skaitļošanas jaudas iesaiņotu mazākās paketēs.

Datoru ūdens dzesēšanas sistēmas cirkulē ūdeni virs aktīvajiem komponentiem, piemēram, procesoriem un atmiņas, lai noņemtu siltumu. Bieži vien šīm dzesēšanas sistēmām ir jāsamazina ienākošā ūdens temperatūra, pirms tas tiek cirkulēts, norāda Leibnicas superskaitļošanas centrs . Taču SuperMUC var darboties ar karstu ūdeni līdz 40°C (virs 100°F). Tas nozīmē, ka izejošo karsto ūdeni var atdzesēt ar apkārtējo gaisu vai siltuma apmaiņu, nevis kompresora dzesēšanas iekārtu.

Leibnicas instalācijā superdatora uzsildītais ūdens tiks cirkulēts uz siltummaini un pēc tam izmantots, lai ziemā uzturētu ēku siltu. Centrs lēš, ka šādi katru gadu ietaupīs aptuveni vienu miljonu eiro. Tomēr, neskatoties uz visu savu energoefektivitāti, SuperMAC skaitļošanas nodaļā nav slinks: aprīkots ar vairāk nekā 150 000 procesora kodoliem 9400 skaitļošanas mezglos un vairāk nekā 300 terabaitu operatīvās atmiņas, tas ir ātrākais superdators Eiropā ar trīs petaflopu maksimālo veiktspēju vai 10 000 000 000 000 000 peldošā komata operācijas sekundē.

Datora dzesēšanas pamattehnoloģija, ko sauc par Aquasar, ir iegūta no IBM Research Cīrihes laboratorijas. Mazas caurules, ko sauc par mikrokanāliem, ved ūdeni tieši uz servera procesoru virsmu. Kad ūdens ir atdzisis, to var recirkulēt, lai atkal noņemtu siltumu.

IBM x iDataPlex dx360 M4 servera dzesēšanas sistēma. Kredīts: IBM.

Darbs pie ūdens dzesēšanas notiek jau gadiem, bet tipiskā datu centrā vai superdatorā serveru un citu iekārtu temperatūras tiek kontrolētas, laižot vēsu gaisu pāri statīviem. Dzesēšana veido aptuveni pusi no šo lielo skaitļošanas centru enerģijas patēriņa.

Energoefektīva skaitļošanas arhitektūra ir svarīga videi draudzīgai Vācijai, saka Herberts Hūbers no Leibnicas superskaitļošanas centra. Vācija ir ļoti zaļgana, tāpēc enerģijas un enerģijas apzināšanās ir būtisks aspekts, viņš teica .

Kopumā enerģijas patēriņa un maksimālās jaudas pārvaldības metodes kļūst arvien svarīgākas, jo dizaineri cenšas iepakot jaudīgākus datorus mazākās telpās. Pateicoties Leibnicas superskaitļošanas centram, SuperMAC ir desmit reizes kompakts, un tam ir labāka maksimālā veiktspēja nekā salīdzināmai ar gaisa dzesēšanu aprīkotai iekārtai.

IBM sagaida, ka karstā ūdens dzesēšana būs galvenais nākotnes superdatoriem , tostarp trīsdimensiju mikroshēmu arhitektūras, kurās vairāki procesori ir salikti viens virs otra. Pētnieki strādā pie mazām caurulēm, kuru diametrs ir tikai 50 mikroni un kuras ir iestrādātas starp procesoru skursteņiem, saskaņā ar IBM Research . Ar ūdens dzesēšanu IBM prognozē, ka līdz 2025. gadam superdators varētu iekļauties 2012. gada galddatora korpusā.

Ūdens dzesēšanas sistēma atrodas virs SuperMUC. Kredīts: IBM

paslēpties