GreenIT Best Practice Award 2011: Gewinner in der Kategorie III (Visionäre Gesamtkonzepte) - CSC der Universität Frankfurt a.M.

1. LOEWE-CSC, der CO2-neutrale Supercomputer
Moderne Forschung braucht Supercomputer
Zur Auswertung von Messungen
Für theoretische Berechnungen
Zur Simulation von Experimenten
Wirtschaft benötigt immer mehr Computerpower
Im Cloud Computing
Für Simulationen in der Technik
Zur Simulation komplexer Geschäftsprozesse
Für zunehmende Vernetzung
Doch − höhere Rechengeschwindigkeit heißt auch
Höhere Investitionskosten
Zunehmende Infrastrukturkosten
Enorme Betriebskosten, vor allem für Energie
Betriebskosten

2. LOEWE-CSC, der CO2-neutrale Supercomputer
Inzwischen hat ein Umdenken begonnen
Absehbar: Jeder Supercomputer braucht ein Kraftwerk
Lösung: Sowohl Energieeffizienz als auch Recheneffizienz
Etabliert: „Green500“-Liste
Supercomputerbedarf im Rhein-Main-Gebiet
Neue, hochrangige Forschungszentren und -initiativen
(Helmholtz, FAIR, LOEWE-Initiative)
Wachsender Bedarf in der Forschung der Unis
Frankfurt Cloud
Weltweit größter Internet-Knoten DE-CIX
Folgerung: „Grüner“ Supercomputer LOEWE-CSC
Ermöglicht durch jahrelange Erfahrung
mit Grafik-Beschleunigern
Erlaubt drastische Senkung der Betriebskosten
Ermöglicht durch Förderung der LOEWE-Initiative und BMBF

3. LOEWE-CSC, der CO2-neutrale Supercomputer
Der Rechner
Rechenleistung: 300 Teraflop/Sek
(Platz 2 in Deutschland, Platz 22 weltweit)
Energieeffizientester Supercomputer Europas
(
(Platz 4 hinter kleinen Spezialrechnern)
p )
Breites Einsatzspektrum
(von Antimaterie- bis Hirnforschung)
Technologie-Schrittmacher weltweit
(Radeon-Grafikprozessoren als CPU-Beschleuniger)
Die Technik
832 Rechner mit 20.928 Rechenknoten und 778
Hardwarebeschleunigern
56 Terabyte Arbeitsspeicher, 2 Petabyte auf Festplatten
Höchst effiziente Algorithmen für p
g parallele
Strukturen der Grafikprozessoren
Eigenentwicklung von Goethe-Universität und FIAS

4. LOEWE-CSC, der CO2-neutrale Supercomputer
Energieeffizienz
Innovative Wasserkühlung in den Türen der 34 Racks
Trennung von Warmluft und Wärmeabführung
Erhöhte Arbeitstemperatur: 30°C
Nutzbarkeit der Abwärme zum Heizen benachbarter Gebäude
Energiebedarf Kühlung: 7% der Nutzenergie
(bei Supercomputern üblich: 40-100%)
Versorgung vollständig aus erneuerbarer Energie
(u.a. Biogas, Müll-, Klärschlammverbrennung)
Kosteneffizienz
Bauzeit 9 Monate: Finanzierung – Inbetriebnahme
Andere, vergleichbar schnelle Rechner:
− dreimal höhere Investitionskosten
− viermal höhere Betriebskosten
− viermal höherer Energieverbrauch
Übertragbar auf andere Rechnertypen - bis Workstation

5. LOEWE-CSC, der CO2-neutrale Supercomputer
LOEWE-CSC ist nur der Anfang
Technologie setzt sich zunehmend durch
Rechenzentren sind in besonderer Verantwortung
Nicht nur Umweltgründe sprechen für Energieeffizienz
Betriebs- und Infrastrukturkosten zwingen dazu
g
IT-Trend: Mehr Leistung, bei mehr Ökologie
und mehr Wirtschaftlichkeit
Folgeprojekt „Green Cube“
Rechenzentrum für das internationale Forschungszentrum FAIR.
Ab 2014 eines der größten Forschungs-Rechenzentren
800 Racks dicht gepackt wie im Hochregallager
Investition 1. Ausbaustufe: 19 Millionen €
CO2-Einsparung zu konventionellen Rechenzentren:
mindestens 15.000 Tonnen jährlich
j

6. LOEWE-CSC, der CO2-neutrale Supercomputer
Erfolgsfaktor: Gesamtsicht auf das Projekt
Klare Zielsetzung, eindeutige Aufgabenverteilung
Hohes Engagement aller Beteiligten
Berücksichtigung aller Aspekte:
Nutzeranforderungen − Kostenreduktion
Serientechnik – Standort in Industriepark
Intelligente Kühlung – Regenerative Stromversorgung
Energieeffizienz ist wichtig, aber nicht alles

7. LOEWE-CSC, der CO2-neutrale Supercomputer wurde ermöglicht
.... durch unsere Förderer:
... und durch unsere Partner/Anwender:
SFB/TR49