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Eficiencia energeticahpc

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  • 1. CENTRO DE SUPERCOMPUTACIÓN DECASTILLA Y LEÓN<br />Eficiencia Energética en Centros de Supercomputación<br />
  • 2. Objeto de la Fundación<br /> La Fundación es una entidad pública creada en 2008 que tiene por objeto la mejora de las tareas de la investigación de la Universidad, de los Centros de Investigación y de las empresas de Castilla y León<br />promoviendo acciones de innovación:<br />en el mundo de la Sociedad del Conocimiento<br />en el área de cálculo intensivo, <br />las comunicaciones, y <br />los servicios avanzados,<br />contribuyendo mediante el perfeccionamiento tecnológico al desarrollo económico de la Comunidad y a la mejora de la competitividad de las empresas.<br />
  • 3. Presentación corporativa<br />Líneas de actuación<br />Promoción de la I+D+i en la Comunidad de Castilla y León <br />Dirigida a instituciones públicas y empresas privadas. <br />Papel proactivo en la captación de fondos dedicados a la realización de proyectos<br />Prestación de servicios de cálculo intensivo a los proyectos de investigación y desarrollo<br />Cursos de formación y eventos dirigidos a investigadores que les permitan aprovechar las infraestructuras disponibles en el Centro.<br />Difusión y divulgación de los aspectos relacionados con la aplicación de las tecnologías de la información, y especialmente de la supercomputación, en las actividades de I+D de la Comunidad. Esta tarea tiene dos públicos objetivos en la Comunidad:<br />La sociedad, a la que se han de hacer accesibles las actividades de la Fundación y el papel que tienen,<br />La comunidad científica e investigadora a la que se quiere atraer al Centro de Supercomputación para que incremente su producción científica.<br />Línea de investigación propia: Eficiencia energética<br />
  • 4. El problema del consumo<br />El consumo eléctrico de los Centros de Proceso de Datos representa en Estados Unidos aproximadamente el 2% del consumo total de electricidad del país.<br />Este elevado consumo hace que las TI sean la segunda industria más contaminante del planeta, sólo por detrás de la aviación, y que al ritmo actual en poco tiempo pasará a ser la primera.<br />
  • 5. Superordenados<br />The new IBM System installed at NASA's Goddard Space Flight Center<br />is the fastest, most powerful computer now in user operation.<br />It is specifically designed to handle ultra high-speed data processing for<br />scientific applications such as space exploration, theoretical astronomy,<br />sub-atomic physics and global weather forecasting.<br />Precio: 70 Millones $<br />Fuente: IBM Data Processing Division Press<br /><ul><li>Características
  • 6. 2Mbytes RAM
  • 7. 300Mbytes Tambor
  • 8. 5MFLOPS</li></li></ul><li>Cambio en el Balance de Costes<br /><ul><li>De un escenario en el que el sistema tenía un gran peso respecto a Sala+Coste de Explotación se ha pasado al escenario actual:
  • 9. Hardware muy barato: servidores de 12 núcleos por 2K€.
  • 10. Un servidor “se consume a sí mismo”: el coste de electricidad a tres años es superior al precio de compra.
  • 11. La electricidad es la factura más importante de la explotación, son necesarias tecnologías que nos incrementen la eficiencia energética
  • 12. Los CPD’s albergan cada vez más hardware y por tanto más servicios: Los costes de operación se disparan.
  • 13. Son necesarios sistemas de monitorización y gestión eficientes.
  • 14. El coste de la sala es importante, pues el precio del m2 ha subido mucho.
  • 15. Es necesario incrementar la densidad, con las consecuencias que esto tiene en las tecnologías de sala.</li></li></ul><li>Eficiencia<br />Si comenzamos a utilizar Clusters HPC por razones de eficiencia...<br />¿Por qué no los diseñamosparaqueseaneficientes?<br />
  • 16. Ficha Técnica Proyecto<br />Proyecto de Infraestructura <br />Centro de Supercomputación<br />P1<br />Clúster Cálculo Paralelo304 nodos (2.432 cores)26 Tflops<br />Clúster Visualización(9 nodos)<br />Clúster Memoria Compartida16 nodos (256 cores)RAM: 3 Tbytes<br />Servicios del Centro(10 nodos)<br />Almacenamiento y Backup<br />110 Tbytes<br />Clúster GPUs14 TESLAS (3.360 cores)+7 nodos (56 cores)<br />16 Tflops<br />Inversión realizada: 4,5 Mio€<br />Máxima eficiencia energética (Potencia: 140 Kw / Consumo: 175 Kwh. PUE: 1,25)Mínimo requisito de espacio: 90m2<br />Centro: TIER 3,5 (Refrigeración redundada/ UPS redundada / Generador)<br />Implantación de ISO 27001<br />
  • 17. Ficha Técnica Proyecto<br />Posicionamiento en España<br />El Primer Centro por su eficiencia energética en España<br /><ul><li>Eficiencia media aumenta el10% (98 MFlops/Watt --> 108 MFlops/Watt),
  • 18. La potencia agregada de la lista aumentó en un 15% (200 MW --> 230 MW) </li></li></ul><li>Buenas Prácticas<br /><ul><li>En las infraestructuras
  • 19. En los procedimientos de Explotación</li></li></ul><li>Nuevos Retos<br /><ul><li>Alta Densidad >40Kw/rack
  • 20. “Meter” 40Kw en un rack no es fácil… “sacarlos” es aún más difícil</li></li></ul><li>Densidad<br /><ul><li>128 Servidores (1024 cores)/rack
  • 21. 4 Chasis Blade
  • 22. 32 Servidores por chasis
  • 23. 24 fuentes de alimentación 2200W
  • 24. 24 Cables de alimentación C19
  • 25. 16 switches gigabit/rack
  • 26. 16 switches Infiniband DDR/rack</li></li></ul><li>Nuevos Conceptos de Frio<br /><ul><li>Pasillo Caliente Cerrado (HACS) / Armario Cerrado (RACS)
  • 27. Agua
  • 28. Intercambiadores de Calor a bordo del rack.
  • 29. Free Cooling</li></li></ul><li>Nuevos Conceptos de Frio<br />
  • 30. ¿Sólo en el Frio y en la electricidad?<br /><ul><li>Opción A: L5420 (50W)
  • 31. Opción B: X5460 (120W)
  • 32. Linpack: 16,8 TeraFLOPS
  • 33. Consumo: 90Kw/h
  • 34. Eficiencia: 186MFLOPS/W
  • 35. Coste compra: 1
  • 36. Coste total 3 años: 1,45
  • 37. Linpack: 19,6 TeraFLOPS
  • 38. Consumo: 125Kw/h
  • 39. Eficiencia: 157 MFLOPS/W
  • 40. Coste compra: 1,22
  • 41. Coste total 3 años: 1,86</li></ul>Los 2,8 TeraFLOPSadicionalestienen un costedesmesurado!!<br />
  • 42. Procedimientos de Explotación<br /><ul><li>Una vez conseguidas unas infraestructuras energéticamente eficientes, hay que atender a los procedimientos de explotación
  • 43. En un Centro de Supercomputación, lo idóneo es encender y apagar nodos bajo demanda</li></li></ul><li>Gestión Proactiva<br /><ul><li>Debe disponerse de las herramientas necesarias para poder realizar una gestión activa que optimice el consumo</li></li></ul><li>Proyecto Monica<br /><ul><li>Sistema de monitorización multidimensional con gestión inteligente de la Eficiencia Energética para Centros de Procesos de Datos ultradensos orientados a HPC y Cloud Computing.
  • 44. Concepto de CPD como “planta industrial”
  • 45. Gestión jerárquica y multidimensional de todos los componentes del CPD
  • 46. Toma de decisiones automática siguiendo las reglas de negocio, entre las que se encuentra la eficiencia energética</li></li></ul><li>Conclusiones<br /><ul><li>La eficiencia energética es uno de los grandes reto de las TIC de hoy
  • 47. Los requerimientos de los sistemas de hoy en día han vuelto obsoletas las tecnologías de CPD en muy poco tiempo
  • 48. Del gran CPD al CPD compacto, y del CRAC al armario cerrado con intercambiador: el vuelco es drástico
  • 49. No sirve de nada tener una nevera de clase “A” con la puerta abierta: infraestructuras eficientes tienen que ir acompañadas de procedimientos eficientes.
  • 50. El cambio no ha hecho más que empezar: el futuro es la virtualización total, en el que las reglas de funcionamiento se basará en dos pilares: el SLA y la eficiencia energética.
  • 51. El Cloud tiene como resultado CPD’s muy densos con sistemas completamente virtualizados: hacia la gestión energética total.</li></li></ul><li>www.fcsc.es<br />Fundación Centro Supercompurtación de Castilla y León<br />Edificio CRAI-TIC<br />Campus de Vegazana s/n<br />24071 León (España)<br />Tlf.: (+34) 987 29 3160<br />Copyright © 2008, Fundación Centro de Supercomputación de Castilla y León. Redondo Gil, C.<br />FCSCCYL Confidential – For Use under NDA only.<br />All plans, dates and figures are subject to change without any notice as they apply.<br />Other names and brands may be claimed as the property of other.<br />

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