Alternative Energien plus Analytik plus optimierter IT-Betrieb HP Forschungsprojekt: Net-Zero-Energy-Rechenzentrumsarchitektur

In Zeiten knapper werdender Ressourcen und teuren Stroms ist es für Rechenzentren unerlässlich, optimierte Modelle für die Architektur und den Betrieb zu entwickeln. HP beendet dazu bald ein Forschungsprojekt, das eine Net-Zero-Energy-Architektur zum Ziel hat.

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In seinem Forschungsprojekt Net-Zero-Energy verbindet HP verschiedene Formen der Stromversorgung von erneuerbarer Energie bis hin zu klassischem Stromnetz, wendet eine ausgefeilte Analytik an, um den Bedarf eines Rechenzentrums mit den verfügbaren Ressourcen Strom und Kühlung zu korrelieren und dann einen optimiertes Betriebsmodell daraus zu generieren. Dieses ist zudem abgestimmt mit operativen Vorgaben des Unternehmens. Derzeit unterhält der Hersteller eine Test-Site in Palo Alto, wo diese Technologien entwickelt und erforscht werden.

Im Rechenzentrum kommen ebenfalls viele Technologien zum Einsatz, die das Provisionieren und den Betrieb aufgrund erarbeiteter Modelle steuern. Das Forschungsprojekt läuft seit dreieinhalb Jahren und soll in einem halben Jahr abgeschlossen sein.

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Servicekosten minimieren

Ziel des Net-Zero-Datacenters ist es, die Servicegesamtkosten eines RZs zu minimieren. Unter Net-Zero-Energy versteht HP die Nullbilanz des Stromverbrauch eines Rechenzentrums aus dem Stromnetz über seine gesamte Lebenszeit hinweg minus der Energie aus erneuerbaren Quellen. Die Formel dazu lautet: E_net = E_embedded + E_operations – E_{operations/erneurbar}. Ein wichtiger Aspekt ist der Einsatz erneuerbarer Energien, die HP in unterschiedlichster Form mit einsetzen will, um die enormen Stromkosten und Versorgungsengpässe aus dem Stromnetz zu neutralisieren. Schon vor Jahren hat HP beispielsweise eine Studie durchgeführt, bei der eine Farm als Energielieferant für ein RZ erprobt wurde. Diese erzeugte Strom mit Solarzellen auf den Gebäuden und Biogas aus Kuhmist. Dabei wurde die Abwärme des RZs genutzt, den Biogasgenerator aufzuheizen.

Vierstufige Methodologie

HP hat eine vierstufige Net-Zero-Energy-Methodologie erarbeitet: Sie besteht aus den Blöcken Voraussage, Planung, Ausführung und Verifikation und Reporting, die einen geschlossenen Kreislauf bilden. In der Voraussage wird einmal der Bedarf des RZ errechnet sowie die verfügbaren Mengen erneuerbarer Energie und Kühlungsmöglichkeiten. Die Planung entwickelt aus den Metriken, wie Strom aus erneuerbaren Quellen maximiert und der Bezug aus dem Netz minimiert werden kann unter Berücksichtigung der Betriebsvorgaben. Dadurch lässt sich der Bedarf der IT modellieren und Power Capping einsetzen. Die Ausführung setzt auf dynamische Kühlung und Provisionierung. Die Priorisierung der Workloads entsprechend operativer Vorgaben unter Berücksichtigung verfügbarer Kühlung und Strom aus erneuerbarer Quellen soll zu einem Zero-Energy-Betrieb führen.

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