среда, 27 июня 2012 г.

Принцип энергоэффективного охлаждения суперкомпьютера IBM

Компания IBM предложила охлаждать компьютерные машины при помощи горячей воды еще в 2010 году. Тогда она разработала новую систему охлаждения Aquasar, которая была внедрена в суперкомпьютер Power 575. По мнению разработчиков данная система знаменует «новую эру в энергоэффективном компьютинге». Совсем недавно компания внедрила аналогичную технологию в супермощный компьютер SuperMUC, который находится в суперкомпьютерном центре имени Лейбница в Мюнхене. По словам представителей центра, теперь охлаждение машины потребляет на 40% меньше энергии.


Водяная система охлаждения представляет собой сеть микротрубок, по которым вода подходит к активным элементам компьютера (процессорам и оперативной памяти). Как правило, при водяном охлаждении используется входящая жидкость с искусственно сниженной температурой, однако в текущей разработке SuperMUC охлаждается при помощи воды с довольно высокой температурой (около 40 градусов). Это значит, что использованная вода на выходе может охлаждаться естественным образом за счет окружающего воздуха и далее использоваться в новом цикле процесса.

Таким образом, отпадает необходимость в использовании специального компрессорного оборудования, а значит – и в дополнительном энергопотреблении. Более того, как говорят в датацентре имени Лейбница, в зимний период отработанная вода, нагретая суперкомпьютером SuperMUC , будет использоваться для обогрева внутренних помещений центра.


Как сказали разработчики, такая экономная и «умная» система охлаждения позволяет сохранять около 1,25 миллионов долларов ежегодно. Более того, как сказал Бруно Мишель, член команды разработчиков компании, система охлаждения горячей водой позволяет уменьшить физический размер системы серверов IBM в 10 раз. Учёные также утверждают, что к 2025 году, благодаря водяным системам охлаждения, суперкомпьютер можно будет поместить в корпусе размером с обычный персональный компьютер.


В этом месяце IBM была признана мировым лидером суперкомпьютерной технологии благодаря своим достижениям в области суперкомпьютеров. Ее суперкомпьютер Sequoia, объявили лучшим из самых быстродействующих устройств такого типа.

До IBM лидером была Fujitsu.Эта компания тоже активно развивается. Так, например, в прошлом месяце она заявила о решении строить новый суперкомпьютер. Его мощность составит примерно 10,5 петафлоп/сек, что соответствует мощности суперкомпьютера "K".  Значительная часть мощности - это решения на базе Fujitsu Primergy CX1000 на базе чипов Xeon 5600, появившиеся еще два года назад. Новинка будет иметь 1476 таких серверов с двумя процессорами в каждом и суммарной памятью 184,5 терабайта. Вся система будет работать на специальной суперкомпьютерной версии Linux. По всем параметрам это решение не уступает решению IBM, однако, как и для всех других производителей, главной проблемой в серверах Fujitsu остается система охлаждения.

После начала применения водяной системы, ее разработчики решили поэкспериментировать. Жидкость, нагретую до 60 градусов Цельсия, которую применяли для охлаждения, пустили для обогрева здания, где размещается вычислительный комплекс. Таким образом, с помощью суперкомпьютера Aquasar появилась возможность экономить энергию, а этой энергией, в свою очередь, снабжать окружающие постройки.

пятница, 8 июня 2012 г.

Индустриальные ИБП

Источник бесперебойного питания (Uninterruptible Power Supply, UPS, ИБП) —  автоматическое устройство,источник вторичного электропитания, обеспечивающий подключенное к нему электрооборудование бесперебойным потоком электроэнергии в пределах нормы.



ИБП защищает оборудование от неполадок в питающей сети, а именно
:
  • аварий сетевого напряжения;
  • высоковольтных импульсных помех;
  • долговременных и кратковременных подсадкок и всплесков напряжения;
  • высокочастотного шума;
  • побегов частоты.
ИБП способен корректировать параметры выходной сети, также может совмещаться с различными генераторами электроэнергии. 

Схемы построения ИБП:
  • Резервная схема (Off-Line, Standby) — питание оборудования осуществляется из первичной электрической сети, бесперебойник обеспечивает минимальные изменения производя фильтрацию высоковольтных импульсов и электромагнитных помех. 
  • Интерактивная схема (Line-Interactive) — аналогична предыдущей схеме; дополнительно на входе стоит ступенчатый стабилизатор напряжения, позволяющий получать регулируемое выходное напряжение.
  • Режим двойного преобразования (online) — используется для питания высокопроизводительных рабочих станций локальных вычислительных сетей, нагруженных серверов и любого другого оборудования имеющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания. Принцип работы состоит в двойном преобразовании (double conversion) рода тока.

Основными производителями ИБП на сегодняшний день являются: APC, Ippon, Eaton Powerware, POWERCOM, AEG Power Solutions и др.

Одним из мощнейших ИБП еnterprise-класса является APC Smart UPS VT со следующими отличительными характеристиками:
  • малые габариты и вес;
  • технология двойного преобразования On-Line (VFI-SS-11);
  • широкий диапазон входного напряжения;
  • минимальное выделяемое ИБП тепло и высокий КПД;
  • мощные батареи для длительной автономной работы;
  • низкий коэффициент гармонических искажений входного тока и единичный входной коэффициент мощности;
  • наличие раздельных входов для выпрямителя и байпаса;
  • встроенные статический и механический байпасы;
  • встроенная модульная батарея, которая упрощает обслуживание ИБП и увеличивает срок службы;