Hikari rechnet mit texanischer Sonne für die Zika-Forschung

Supercomputer läuft mit Gleichstrom direkt aus Solarpaneelen

| Autor / Redakteur: Patrick Edlund* / Ulrike Ostler

Die Solarpaneele auf dem Parkplatz des TACC versorgen an sonnigen Tagen des Supercomputer zu 100 Prozent.
Die Solarpaneele auf dem Parkplatz des TACC versorgen an sonnigen Tagen des Supercomputer zu 100 Prozent. (Bild: Hewlett Pacakard Enterprise)

Hewlett Packard Enterprise (HPE) und das Texas Advanced Computing Center der University of Texas haben den Supercomputer “Hikari” in Betrieb genommen. Es ist erste Solar-betriebene Superrechner und wird für die Zika-Forschung eingesetzt. Ein „Apollo-8000“-Cluster von HPE wird dabei direkt aus Solarpaneelen mit Gleichstrom versorgt.

Supercomputer haben das Potenzial, Wissenschaft und Innovation entscheidend voranzubringen, aber ihr Energiebedarf war lange ein limitierender Faktor für ihren weitreichenden Einsatz. Weil traditionelle Supercomputer massive Mengen an Energie verbrauchen und dabei viel Hitze produzieren, müssen große Kühleinrichtungen errichtet werden, um den laufenden Betrieb sicherzustellen.

Um diese Herausforderungen zu meistern, hat das Texas Advanced Computing Center sich mit der New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), einer japanischen Regierungsorganisation, NTT Facilities. Inc und Hewlett Packard Enterprise (HPE) zusammengetan, um gemeinsam Hikari zu entwickeln.

Energie-effizienter Supercomputer

„Weil die Solarpaneele direkt an den Computer angeschlossen sind, läuft Hikari quasi mit kostenloser Energie – maximal effizient und nachhaltig“, sagt Nic Dube, Chief Technologist für High-Performance Computing bei Hewlett Packard Enterprise. „Wenn man sich das Dashboard von Hikari ansieht, kann man beobachten, wie die Echtzeit-Energieleistung dieses Systems jede andere Plattform auf dem Planeten in den Schatten stellt.“

Der Server "HPE Apollo 8000", heir aus aus mehreren Racks bestehend
Der Server "HPE Apollo 8000", heir aus aus mehreren Racks bestehend (Bild: Hewlett Packard Enterprise)

Hikari nutzt das Warmwasser-Kühlsystem des Hochleistungsrechners HPE Apollo 8000, das damit keine Computer Room Air Handler (CRAH) benötigt, und nutzt Trockenkühler statt Kältekompressoren. Damit sinkt der Energiebedarf für die Kühlung signifikant. Außerdem wurde das Apollo-8000-System dafür ausgelegt, mit wenig Unterstützungsinfrastruktur auszukommen, um Betriebs- und Einrichtungskosten zu sparen.

Laut Dube ist die Übertragung der Hochspannungs-Gleichstromquelle der Photovoltaikanlage (PV) direkt in einen ebenfalls über Hochspannungs-Gleichstrom betriebenen Computer ein Paradigmenwechsel. „Tagsüber läuft die Energie des Solarsystems direkt in den Computer. Nachts, wenn das PV-System keine Energie erzeugt, wechselt das Apollo-System auf ein Wechselstromnetz. Es ist das Beste aus beiden Welten“, so Dube.

Verzicht auf Umwandlung in Wechselstrom

Tatsächlich geht Energie-Effizienz verloren, wenn Wechselstrom zu Gleichstrom gewandelt wird. Doch immerhin braucht der Supercomputer rund 200.000 Watt Gleichstrom. Weitere Komponenten des Hikari-Systems sind Gleichstrom-Batterien, Gleichstrom-Klimatechnik, Gleichstrom-Beleuchtung, eine Gleichstrom-Versorgung und die Solaranlage.

Dan Stanzione, Executive Director beim Texas Advanced Computing Center, sagt: „Hikari ist ein groß angelegtes Experiment darin, ein Rechenzentrum komplett auf Gleichstrom zu betreiben. Wir haben uns angeschaut, wie wir Hochspannungsgleichstrom in den effizientesten, wassergekühlten Racks der Welt nutzen und die erneuerbaren Energien integrieren können“, so Stanzione weiter. „Unser Ziel ist es, echte Erfahrungen in einer Produktivumgebung zu sammeln und damit Rechenzentren auf Jahre hinaus zu verbessern.“

Seit das Hikari-Team die Mess-Phase Ende August begonnen hat, wurden mehr als 30 Prozent des Energiebedarfs des Supercomputers aus erneuerbaren Quellen gedeckt. An sonnigen Tagen läuft das System zu 100 Prozent mit Energie aus erneuerbaren Energien.

Partner für die Zukunft der Supercomputer

Das Texas Advanced Computing Center habe den HPE Apollo 8000 für den Kern von Hikari ausgewählt, weil HPE als einziger Lieferant einen Cluster in der benötigten Größe und Geschwindigkeit mit Hochspannungs-Gleichstrombetrieb zur Verfügung stellen konnte, teilt der Hersteller mit.

Stanzione bestätigt: „Wir möchten, dass die Branche den großen Wandel von Wechselstrom zu Gleichstrom bei Server-Technologien macht. HPE hat sich wirklich darauf eingelassen, alternative Technologien zu untersuchen und zu erforschen. HPE leistete einen wichtigen Beitrag und brachte tolle Innovationen ein. Ohne ihre Partnerschaft hätten wir niemals den nachhaltigsten Supercomputer der Welt bauen können.“

Nach der Übernahme des Supercomputer-Spezialisten SGI hat HPE außerdem seine aktuellen Positionen auf der Top-500-Liste der größten Supercomputer der Welt und neue HPC-Technologien vorgestellt (siehe: Kasten).

Ergänzendes zum Thema
 
HPE mit SGI in der Top-500-Liste und neuen Features

* Patrick Edlund ist Pressesprecher bei der Hewlett Packard GmbH, Böblingen.

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posted am 24.11.2016 um 14:33 von Unregistriert


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