Суперкомпьютер «Aquasar» на базе BladeCenter
IBM инсталлировала для Федерального Технологического Института в Цюрихе (ETH Zurich) суперкомпьютер «Aquasar» на базе BladeCenter с уникальной системой водяного охлаждения серверов-лезвий.
Aquasar потребляет на 40% меньше энергии, чем аналогичная система с воздушным охлаждением, а за счет использования отведенного от него тепла для отопления зданий университета сокращение выбросов диоксида углерода в атмосферу может достигать 85%.
По сообщениям IBM, данный суперкомпьютер разрабатывался ее инженерными подразделениями в Швейцарии и Германии в рамках программы First-Of-A-Kind (FOAK), ориентированной на создание новаторских решений для заказчиков.
В данном проекте главная задача заключалась в существенном снижении энергопотребления всеми серверами которые составляют ядро суперкомпьютера и разработке специализированной системы водяного охлаждения. Представители IBM отметили, что в обычных ЦОД с воздушным охлаждением до 50% потребляемой энергии и выбросов диоксида углерода приходятся на систему охлаждения, а не компьютерные компоненты.
Вычислительный кластер Aquasar запущен и сдан в эксплуатацию. Он базируется на blade-серверах IBM BladeCenter, часть которых охлаждается с помощью воды, а другая имеет воздушное охлаждение. В общей сложности Aquasar включает три стойки с шасси BladeCenter H, в которых смонтированы 33 сервера BladeCenter QS22, каждый с двумя процессорами PowerXCell 8i, и девять серверов BladeCenter HS22, имеющих по два процессора Intel Xeon серии 5500 типа Nehalem EP.
Две стойки BladeCenter H, содержащие 22 сервера BladeCenter QS22 и шесть серверов HS22, снабжены водяным охлаждением. Каждое лезвие имеет жидкостный радиатор на каждом из процессоров. Радиаторы подключены к контуру циркуляции воды. Радиаторы прикреплены непосредственно к процессорам, а охлаждающая вода имеет температуру до 60ºC (это выше, чем в типовых системах с водяным охлаждением). При этом температура процессоров будет поддерживаться на уровне ниже предельно допустимого значения (85ºC). Кроме процессоров водяным охлаждением оборудованы чипы оперативной памяти и другие горячие элементы сервера.
Система охлаждения использует закрытый контур циркуляции, и вода, нагретая от процессоров, проходит через пассивный теплообменник, который отводит большую часть тепла. Это тепло используется затем в отопительной системе университета, позволяя сэкономить энергию.
Aquasar создан в рамках трехлетней исследовательской программы, имеющей название «Прямое использование отработанного тепла из суперкомпьютеров с жидкостным охлаждением: путь экономии электроэнергии и снижения выбросов диоксида углерода от компьютеров и центров обработки данных». Участниками программы являются ETH в Цюрихе, IBM Research также в Цюрихе и ETH в Лозанне.
По заявлению IBM, Aquasar должен достичь производительности 6 TFLOPS (терафлопс – трлн. операций с плавающей точкой в секунду) при энергоэффективности порядка 450 мегафлопс/Вт. В результате система отопления университетских зданий будет получать 9 кВт тепловой энергии, которая в обычном ЦОДе выбрасывалась в окружающую среду.
«С созданием Aquasar мы достигли важного рубежа на пути к ЦОДам, не создающим выбросов диоксида углерода. На следующем этапе исследований мы сосредоточимся на оптимизации производительности и характеристик системы охлаждения, которые будут измеряться с помощью обширной системы датчиков» — заявил Бруно Михель, менеджер программы Advanced Thermal Packaging из исследовательского центра IBM Research в Цюрихе.
Фотографии: IBM и ETH Zürich
Дополнительно: