HPE nimmt ersten solarbetriebenen Supercomputer der Welt in Betrieb

Hewlett Packard Enterprise und das Texas Advanced Computing Center haben den Supercomputer Hikari in Betrieb genommen. Er läuft mit Gleichstrom direkt aus Solarpanels und wird für die Zika-Forschung eingesetzt, wie das Unternehmen in einem Blogbeitrag mitgeteilt hat. Seit das Hikari-Team die Mess-Phase Ende August begonnen hat, wurden mehr als 30 Prozent des Energiebedarfs des Supercomputers aus erneuerbaren Quellen gedeckt. An sonnigen Tagen läuft das System demnach zu 100 Prozent mit Energie aus erneuerbaren Energien.

Die Solarpanels auf den Dächern des TAAC-Parkplatzes (Bild: HPE).

Supercomputer haben das Potenzial, Wissenschaft und Innovation entscheidend voranzubringen, aber ihr Energiebedarf war lange ein limitierender Faktor für ihren weitreichenden Einsatz. Weil traditionelle Supercomputer massive Mengen an Energie verbrauchen und dabei viel Hitze produzieren, müssen große Kühleinrichtungen errichtet werden, um den laufenden Betrieb sicherzustellen. Um diese Herausforderungen zu meistern, hat das Texas Advanced Computing Center sich mit der New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), einer japanischen Regierungsorganisation, NTT Facilities Inc. und Hewlett Packard Enterprise (HPE) zusammengeschlossen, um gemeinsam Hikari zu entwickeln.

„Weil die Solarpaneele direkt an den Computer angeschlossen sind, läuft Hikari quasi mit kostenloser Energie – maximal effizient und nachhaltig“, erklärt Nic Dube, Chief Technologist für High-Performance Computing bei Hewlett Packard Enterprise. „Wenn man sich das Dashboard von Hikari ansieht, kann man beobachten, wie die Echtzeit-Energieleistung dieses Systems jede andere Plattform auf dem Planeten in den Schatten stellt.“

Hikari nutzt dem Beitrag zufolge das Warmwasser-Kühlsystem des Hochleistungsrechners HPE Apollo 8000, das damit keine Computer Room Air Handler (CRAH) benötigt, und nutzt Trockenkühler statt Kältekompressoren. Damit soll der Energiebedarf für die Kühlung signifikant sinken. Außerdem wurde das Apollo-8000-System dafür ausgelegt, mit wenig Unterstützungsinfrastruktur auszukommen, um Betriebs- und Einrichtungskosten zu sparen.

Laut Dube sei die Übertragung der Hochspannungs-Gleichstromquelle der Photovoltaikanlage (PV) direkt in einen ebenfalls über Hochspannungs-Gleichstrom betriebenen Computer ein Paradigmenwechsel. „Tagsüber läuft die Energie des Solarsystems direkt in den Computer. Nachts, wenn das PV-System keine Energie erzeugt, wechselt das Apollo-System auf ein Wechselstromnetz. Es ist das Beste aus beiden Welten“, so Dube.

HPE Apollo 8000 (Bild: HPE)

„Energieeffizienz geht verloren, wenn Wechselstrom zu Gleichstrom gewandelt wird, und Hikari ist ein groß angelegtes Experiment darin, ein Rechenzentrum komplett auf Gleichstrom zu betreiben“, so Dan Stanzione, Executive Director beim Texas Advanced Computing Center. Im Zentrum des Projektes steht der SerEin HPE Apollo 8000 aus mehreren Racks. Der Supercomputer soll rund b200.000 Watt Gleichstrom brauchen. Weitere Komponenten des Hikari-Systems sind Gleichstrom-Batterien, Gleichstrom-Klimatechnik, Gleichstrom-Beleuchtung, eine Gleichstrom-Versorgung und die Solaranlage.

“Wir haben uns angeschaut, wie wir Hochspannungsgleichstrom in den effizientesten, wassergekühlten Racks der Welt (Apollo 8000) nutzen und die erneuerbaren Energien integrieren können. Unser Ziel ist es, echte Erfahrungen in einer Produktivumgebung zu sammeln und damit Rechenzentren auf Jahre hinaus zu verbessern“, sagt Stanzione.

Das Texas Advanced Computing Center hat sich dem Beitrag zufolge zugunsten des HPE Apollo 8000 für den Kern von Hikari entschieden, weil HPE als einziger Lieferant ein Cluster in der benötigten Größe und Geschwindigkeit mit Hochspannungs-Gleichstrombetrieb zur Verfügung stellen konnte. „Wir möchten, dass die Branche den großen Wandel von Wechselstrom zu Gleichstrom bei Servertechnologien macht. HPE hat sich wirklich darauf eingelassen, alternative Technologien zu untersuchen und zu erforschen“, erklärt Stanzione. „HPE leistete einen wichtigen Beitrag und brachte tolle Innovationen ein. Ohne ihre Partnerschaft hätten wir niemals den nachhaltigsten Supercomputer der Welt bauen können.“

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