Aktuální vydání

celé číslo

11

2021

Monitorování stavu zařízení, diagnostika, řízení údržby

Snímače a systémy řízení polohy a pohybu (motion control)

celé číslo

Superpočítač šetrný k životnímu prostředí

Ve Fraunhoferově ústavu pro technickou a hospodářskou matematiku ITWM (Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik) v Kaiserslauternu (SRN) byl nedávno uveden do provozu nový supervýkonný počítač s přiléhavým názvem Herkules. Nový superpočítač, devátý nejrychlejší v Německu, patří mezi nejhospodárnější stroje svého druhu na světě. Je určen především k řešení komplexních výpočetních úloh v oblasti simulace globální reality, jako např. klimatických změn ovzduší, meteorologických jevů v souvislosti s dlouhodobými předpověďmi počasí apod. Je však vhodný i ke zpracování seismických dat pro ropný průmysl nebo pro počítačovou podporu komplexních inženýrských projektů pro automobilky, výrobce strojů, podniky textilního průmyslu apod.
 
Superpočítač Herkules i nově postavená budova ITWM, v níž je umístěn, jsou navrženy v souladu se zásadami moderní, „zelené“ koncepce ústavu.
 
Ve spolupráci s firmou Dell se do jednoho superpočítače podařilo propojit 272 energeticky mimořádně účinných samostatných počítačových serverů. Zvoleny byly především úsporné napájecí zdroje, dvoujádrové procesory s malým odběrem proudu a také paměťové mechaniky s velmi malou spotřebou energie. Pro každý počítač jsou použity nejvýše čtyři paměťové moduly, což také znamená menší spotřebu energie. Počítače pracují pod operačním systémem Linux při výkonu až 8,1 teraFLOPS. Přitom nebyly v počítačích záměrně použity nejrychlejší procesory dostupné na trhu, ale procesory, které se vyznačují největším výkonem na jednotku příkonu.
 
Budova výpočetního střediska ITWM především optimálně využívá světlo i teplo z dopadajícího slunečního záření. Současně zajišťuje energetické potřeby budovy (elektrický proud, teplo, chlazení) kombinovaná plynová kogenerační jednotka s velkou účinností. Inteligentní systém větrání s rekuperací odpadního tepla zčásti nahrazuje energeticky náročnou klimatizaci uvnitř budovy. K úsporám energie při provozu budovy významně přispívá účinné chlazení prostoru se superpočítačem. Systém funguje tak, že až do teploty venkovní atmosféry 20 °C jsou místnosti s počítačem chlazeny přímo vnějším vzduchem. Jestliže je tepleji, obstarává chlazení kombinovaná kogenerační jednotka prostřednictvím absorpčního chladicího systému. V chladnějších dnech se naopak odpadní teplo z počítačů účelně využívá k přitápění vnitřku budovy. Úspěšnou instalací superpočítače Herkules odborníci Fraunhoferova ústavu ITWM názorně předvedli, že je možné stavět a provozovat moderní superpočítače, které mají obrovský výpočetní výkon a současně jsou úsporné i šetrné k životnímu prostředí.
 
Mezi superpočítači ve světě je Herkules co do výpočetního výkonu na 244. místě (vrcholových 500 z listopadu 2007). Ohledně ekologických vlastností je ale ve světě na 48. místě, když na první pozici je superpočítač BlueGene z produkce firmy IBM s měrným výkonem 112 milionů FLOPS na jeden watt příkonu. Superpočítač Herkules je mu těsně v patách s vynikajícím měrným výkonem 100 milionů FLOPS na jeden watt příkonu.
[Der grüne Herkules. Mediendienst FhG, Nr. 12–2007, Thema 4.]
Kab.
 
Obr. 1. Nový superpočítač Herkules se skládá z 272 počítačů (foto: Fraunhofer ITWM)