Aquasar - Aquasar - Wikipedia

Aquasar sovutish tizimi a QS22 Blade-server modul. Markazdagi ikkita mikrokanalli sovutgich to'g'ridan-to'g'ri protsessorlarga biriktirilgan bo'lib, misli ko'rilmagan sovutish samaradorligini ta'minlaydi.

Aquasar IBM Labs kompaniyasi bilan hamkorlikda yaratilgan superkompyuter (yuqori samarali kompyuter) prototipidir ETH Tsyurix yilda Tsyurix, Shveytsariya va ETH Lozanna yilda Lozanna, Shveytsariya. Aksariyat superkompyuterlar havoni tanlagan sovutish suyuqligi sifatida ishlatsa, Aquasar o'zining katta hisoblash samaradorligiga erishish uchun issiq suvdan foydalanadi. Asosiy sovutish moddasi sifatida issiq suvdan foydalanish bilan birga, har ikkala sovutgichning sovutish samaradorligini taqqoslash uchun havo bilan sovutilgan qism ham kiritilgan. Taqqoslash keyinchalik issiq suv sovutish suyuqligining ish faoliyatini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin. Dastlab tadqiqot dasturi quyidagicha nomlangan: "Suyuq sovutilgan superkompyuterlarning chiqindi issiqligidan to'g'ridan-to'g'ri foydalanish: energiya tejash yo'li, yuqori chiqindilarni chiqaradigan kompyuterlar va ma'lumotlar markazlari". Sovutish tizimi tomonidan ishlab chiqarilgan chiqindi issiqlikni binoning isitish tizimida qayta ishlashga qodir, bu esa pulni tejashga imkon beradi. 2009 yildan boshlab, uch yillik hamkorlik loyihasi energiya tejash va yuqori darajadagi ko'rsatkichlarni taqdim etishda ekologik xavfsiz bo'lish uchun ishlab chiqilgan va ishlab chiqilgan.[1] [2]

Tarix

Rivojlanish

Aquasar superkompyuteri 2010 yilda Shveytsariya Tsyurix Federal Texnologiya Instituti (ETH Tsyurix) ning Mexanika va texnologik muhandislik kafedrasida birinchi bo'lib foydalanishga kirdi. boshqa maktab esa ETH Lozanna. Yuqori energiya samaradorligi, ekologik toza hisoblash va yuqori hisoblash ko'rsatkichlari Aquasarni rivojlantirishning asosiy manfaatlaridan biri edi. Ekologik toza bo'lishning asosiy qismi karbonat angidrid chiqindilarini kamaytirishga urinish edi. Havo sovutadigan ma'lumotlar markazining energiya iste'moli va uglerod bilan ifloslanishining 50% aslida hisoblash jarayonidan emas, balki ma'lumot markazlarining sovutish tizimidan kelib chiqadi. Aquasarning yaratilishi 2009 yilda boshlangan. Bu IBMning Birinchilardan (FOAK) dasturidan tashqari (IBM tadqiqotchilari va mijozlarini biznesdagi haqiqiy dunyo muammolariga yordam berish uchun potentsial yangi texnologiyalarni ishlab chiqishga undaydigan dastur).[3] Keyinchalik boshqa bir superkompyuter o'z ishlanmalarida xuddi shunday issiq suv sovutish suyuqligi haqidagi g'oyani ishlatadi SuperMUC superkompyuter. Keyinchalik kuchli superkompyuterlarning kelajakdagi rivojlanishi, shuningdek, kompyuterning samaradorligini oshirish uchun asosiy sovutish manbai sifatida chipli sovutishdan foydalanish imkoniyatlarini o'rganib chiqdi.

Issiq suv sovutgichini yanada o'rganish

2018 yilda yozilgan ilmiy ish yangi narsalarni rivojlantirish uchun ko'plab imkoniyatlarni o'rganib chiqdi Exascale hisoblash (superkompyuterning yuqori ko'lamdagi ishlashi). Exascale superkompyuterlari kelajakda hisoblashda kerak bo'ladi, ya'ni yuqori darajadagi ishlashga erishish uchun ushbu superkompyuterlardan yuqori energiya samaradorligi va yuqori sovutish samaradorligi talab qilinadi. Olimlar Aquasar superkompyuteri tufayli ilhomlanib, "chipdagi" sovutish imkoniyatini ko'rib chiqdilar.[4]

Sovutish

Aquasar superkompyuterida "chipdagi" sovutish ishlaydi.[4] Bu foydalanadigan noyob usuldan foydalanadi mikro kanal to'g'ridan-to'g'ri kompyuterning ishlov berish bloklariga biriktirilgan sovutgichlar (kompyuterning ko'p qismini qayta ishlaydigan asosiy sxemalar), ular kompyuter tizimida eng ko'p issiqlik hosil qiladi.[3] Mikrokanallar - bu diametri 1 mm dan past bo'lgan kichik kanallar, ular orqali iliq sovutuvchi suyuqlik o'tadi. Suvning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi (issiqlikni o'tkazish qobiliyati) va o'ziga xos issiqlik quvvati (1 gramm haroratni 1 ° C ga ko'tarish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori) iliq suv sovutgichini taxminan 60 ° C (taxminan 140 °) da o'rnatishga imkon beradi. F). Suvning issiqlik o'tkazuvchanligi yuqori bo'lganligi sababli, ishlov berish birliklaridan uzoqroq suv bilan ko'proq issiqlik o'tkazilishi mumkin. Suv havodan taxminan 4000 barobar ko'proq issiqlik quvvatiga ega, shu bilan issiqlik tashishning yanada samarali ishlashiga imkon beradi.[5] Yuqori issiqlik quvvati suvning katta miqdorda issiqlikni yutishiga imkon beradi. Suv harorati ishlov berish moslamalariga maksimal harorat 85 ° C dan (taxminan 185 ° F) pastda ishlashga imkon beradi.[3]

Mexanik tavsif

Uskuna

Aquasar tarkibida suv bilan sovutilgan IBM BladeCenter serverlari (IBMning yalang'och server kompyuter versiyalari) va havodagi sovutadigan IBM BladeCenter serverlari, issiq suv sovutgichi va havoning sovishini farqlash uchun. Havoda sovutiladigan va suv bilan sovutiladigan BladeCenters, ikkala BladeCenter tizimidagi IBM BladeCenter QS22 serverlari va IBM BladeCenter HS22 serverlarining kombinatsiyasidan foydalangan holda, IBM BladeCenter H shassisidan iborat.[3] Tizimda 6 ta teraflop (floplar hisoblash tezligini aniqlash uchun ishlatiladigan birlik) ishlaydi va energiya samaradorligi har bir vatt uchun taxminan 450 megaflopni tashkil qiladi.[3][6] Quvur liniyalari alohida BladeCenter serverlarini asosiy tarmoqqa ulaydi, u erda u keyinchalik suv transporti quvurlari tarmog'iga ulanadi. Ushbu quvur liniyalari ham uzilishi va qayta ulanishi mumkin. Sovutish uchun 10 litr suv nasos bilan ishlatiladi, bu daqiqada taxminan 30 litr oqim hosil qiladi.[6] Aquasar tizimiga ishlashni yanada nazorat qilish uchun sensorli tizim ham o'rnatildi. Olimlar ushbu sensorlardan olingan ma'lumotlardan foydalangan holda tizimni optimallashtirishga umid qilmoqdalar.[5]

Issiqlikni qayta ishlash

Iliq suvni sovutish tizimi yopiq tizimdir. Sovutish moslamasi doimiy ravishda isitiladi. Keyin iliq suv a orqali qayta sovutiladi issiqlik almashinuvchisi (suyuqliklar o'rtasida issiqlikni o'tkazish usuli). O'tkazilgan issiqlik to'g'ridan-to'g'ri binoning isitish tizimiga, masalan, ETH Tsyurix binosiga kiradi va shu bilan issiqlikni qayta ishlatishga imkon beradi.[6] Ishlab chiqarilgan issiqlikning taxminan 80% gacha bo'lgan qismi qayta tiklanadi va binolarni isitish uchun qayta ishlatiladi.[7] Da SuperMUC superkompyuter, issiq suv sovutgichi tomonidan hosil bo'ladigan issiqlik kampusning qolgan qismini yanada qizdirish uchun ishlatiladi. Leybnits-Rechenzentrum kampus yiliga 1,25 million AQSh dollar atrofida. Taxminan to'qqiz kilovatt issiqlik energiyasi isitish tizimiga kiritiladi, u erda chiqindi issiqlik keyinchalik ETH Tsyurix binosini isitish uchun ishlatiladi.[6]

Foyda

Superkompyuter ma'lumot markazlari odatdagi havo sovutish tizimiga elektr ehtiyojlarining 50% sarflaydi. Butun dunyo bo'ylab kompyuterlardan foydalanish taxminan 330 teravatt-soat energiya sarflaydi. [5] Havoni sovutish tizimi superkompyuterlarning yuqori energiya sarflanishining asosiy aybdoridir. [8]Aquasar oddiy havo sovutadigan superkompyuterlarga qaraganda taxminan 40% kam energiya sarflaydi. Shu bilan birga, isitish tizimiga issiqlikni qayta ishlash qobiliyati Aqusarning uglerod chiqindilarini taxminan 85% kamaytirishga imkon beradi, chunki isitish tizimiga issiqlik etkazib berish uchun kamroq yoqilg'i yoqilishi kerak.[3] Kam energiya sarf qiladigan va suyuq sovutadigan superkompyuterlar havo sovutadigan ma'lumotlar markazining superkompyuterlariga qaraganda qariyb 3 baravar kam energiya sarflash bilan ishlashga qodir.[8]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ "IBM laboratoriyalarida ishlab chiqarilgan: IBMning issiq suv bilan sovutadigan superkompyuteri ETH Tsyurixda ishlaydi". www-03.ibm.com. 2010-07-02. Olingan 2020-10-26.
  2. ^ "ETH Tsyurix: suv ostida sovutiladigan yangi Aquasar superkompyuteri ishga tushirildi". Ilm-fan | Biznes. Olingan 2020-10-26.
  3. ^ a b v d e f "IBM laboratoriyalarida ishlab chiqarilgan: IBMning issiq suv bilan sovutadigan superkompyuteri ETH Tsyurixda ishlaydi". www-03.ibm.com. 2010-07-02. Olingan 2020-10-26.
  4. ^ a b Fornaciari, Uilyam; Ernandes, Karles; Kulchevskiy, Mixal; Libutti, Simone; Martines, Xose Mariya; Massari, Juzeppe; Oleksiak, Ariel; Pupykina, Anna; Reghenzani, Federiko; Tornero, Rafael; Zanella, Michele (2018). "Heterojen ekzazal tizimlarining ishonchli kuchi va vaqt cheklovlarini hisobga olgan holda bashorat qiluvchi boshqarish". O'rnatilgan kompyuter tizimlari arxitekturasi, modellashtirish va simulyatsiya bo'yicha 18-xalqaro konferentsiya materiallari - SAMOS '18. Pifagorion, Gretsiya: ACM Press: 187–194. doi:10.1145/3229631.3239368. ISBN  978-1-4503-6494-2.
  5. ^ a b v "ETH Tsyurix: suv ostida sovutiladigan yangi Aquasar superkompyuteri ishga tushirildi". Ilm-fan | Biznes. Olingan 2020-10-26.
  6. ^ a b v d "IBMning issiq suvli superkompyuteri jonli efirda". Ma'lumotlar markazi bilimlari. 2010-07-05. Olingan 2020-10-26.
  7. ^ Zimmermann, Severin; Meijer, Ingmar; Tivari, Manish K .; Paredes, Stefan; Mishel, Bruno; Poulikakos, Dimos (2012-07-01). "Aquasar: to'g'ridan-to'g'ri energiyani qayta ishlatadigan issiq suv bilan sovutilgan ma'lumotlar markazi". Energiya. Toza yonish bo'yicha 2-Xalqaro yig'ilish (CM0901-Tozalash uchun batafsil kimyoviy modellar). 43 (1): 237–245. doi:10.1016 / j.energy.2012.04.037. ISSN  0360-5442.
  8. ^ a b Ruch, Patrik; Brunsvayler, Tomas; Paredes, Stefan; Meijer, Ingmar; Mishel, Bruno (2013). "Zeta o'lchovli yakuniy samaradorlik bo'yicha ma'lumotlar markazlari tomon yo'l xaritasi". Evropada dizayn, avtomatizatsiya va sinov konferentsiyasi va ko'rgazmasi (DATE), 2013 yil. Grenobl, Frantsiya: IEEE konferentsiyasining nashrlari: 1339–1344. doi:10.7873 / DATE.2013.276. ISBN  978-1-4673-5071-6.