Motivation
High-Performance Computing (HPC) gehört heute in vielen wissenschaftlichen Disziplinen zu den grundlegenden Forschungsmethoden, zum Beispiel in der Klimamodellierung, in der Astrophysik und in der Biologie. Alle Rechenzentren in Deutschland verbrauchen ca. 3 % des nationalen Stroms. Selbst geringe Energieeinsparungen in Rechenzentren führen zu einer relevanten Einsparung an CO2. Ziel der Förderrichtlinie „GreenHPC“ ist es, durch Verbesserung der Energieeffizienz im High- Performance Computing in der Forschung und auch in kommerziellen Rechenzentren die Innova- tionskraft am Standort Deutschland zu stärken.Ziele und Vorgehen
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines ganzheitlichen Regelungssystems für Rechen- und Kühlungsressourcen in Rechenzentren. Da die Kühlleistung für einen erheblichen Teil des Gesamtenergiebedarfs verantwortlich ist, entfalten Effizienzsteigerungen an dieser Stelle eine große Hebelwirkung. Der Ansatz beruht dabei auf einem digitalen Zwilling, der in Echtzeit Daten des Rechenzentrums modellbasiert verarbeitet und so präzise und dynamisch Prognosen und Anpassungen vornehmen kann. Zentral ist dabei die komplexe Integration von Daten, sowohl zum HPC-Betrieb als auch der Energie- und Anlagentechnik in ein neuartiges Gesamtmodell. Der digitale Zwilling wird im Produktivbetrieb zweier Rechenzentren getestet und die erreichten Effizienzsteigerungen werden anhand von Kennzahlen quantifiziert. Innovationen und Perspektiven
Das ausgeklügelte Regelsystem lässt sich grundsätzlich auf beliebige Rechenzentren übertragen und ermöglicht daher perspektivisch Effizienzsteigerungen, die weit über den Projekthorizont hinausreichen. Durch quelloffene Komponenten wird die nachhaltige Reichweite des Projektes zusätzlich begünstigt.
