Onderzoek van de Boston University biedt strategieën voor energiebesparing in datacenters
Computeren met hoge prestaties (HPC) is onmisbaar voor het oplossen van complexe wetenschappelijke, medische en ingenieurproblemen die miljarden berekeningen per seconde vereisen. Echter, deze rekenkracht heeft een prijs: een enorm elektriciteitsverbruik in datacenters, wat niet alleen het milieu schaadt, maar ook de kosten voor organisaties verhoogt.
De onderzoekers Ayse Coskun en Ioannis Paschalidis van het Hariri Institute for Computing aan de Boston University streven ernaar dat datacenters energiemanagementmodellen aannemen die de elektriciteitskosten verlagen zonder het rendement in gevaar te brengen. Hun bevindingen zijn recentelijk gepubliceerd in het tijdschrift IEEE Transactions on Sustainable Computing.
Waarom verbruiken HPC-centra zoveel energie?
De processors in een datacenter kunnen enorme hoeveelheden bewerkingen in fracties van seconden uitvoeren, maar zij zijn niet de enige die elektriciteit verbruiken. Volgens experts vereisen gegevensservers, netwerkapparatuur en koelsystemen ook aanzienlijke hoeveelheden energie voor een continue en stabiele werking.
Een kans voor groene energie
Het reguleren van elektriciteitsverbruik is niet alleen voordelig voor individuele datacenters, maar draagt ook bij aan de stabilisering van het elektriciteitsnet als geheel. “Wanneer datacenters hun verbruik aanpassen, helpen ze de variabiliteit van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-energie of windenergie te compenseren,” legt Coskun uit. Dit vergemakkelijkt een grotere adoptie van schone energie, vooral in gebieden waar de hernieuwbare productie niet constant is.
Hoe elektriciteit besparen zonder rekenkracht te verliezen
Een van de veelbelovende benaderingen is deelname aan vraagresponsprogramma’s. Deze programma’s stellen datacenters in staat om gunstigere energietarieven te onderhandelen door tijdelijk hun verbruik te verminderen tijdens pieken in de vraag naar energie.
“De uitdaging is om de impact op kritische werkbelastingen te minimaliseren wanneer er een vermogenslimiet wordt toegepast,” merkt Daniel Wilson, mede-auteur van de studie, op. “Onze algoritmes kunnen gevoelige werkbelastingen identificeren en energiebeperkingen selectief toepassen, met minimale invloed op het rendement.”
Wereldwijde toepassing, zelfs in landen met beperkte middelen
Hoewel niet alle elektriciteitsmarkten geavanceerde vraagresponsprogramma’s aanbieden, blijft slimme energiemanagement nuttig. De technieken die door het team van Coskun en Paschalidis worden voorgesteld, stellen datacenters in staat om zich aan te passen aan dynamische energieprijzen of contractuele verplichtingen na te leven, wat ook relevant is in landen met beperkte infrastructuren.
Volgende stappen: mondiale modellen en reële scenario’s
Met de steun van het Hariri Institute en het Institute for Sustainable Energy beginnen de onderzoekers een nieuwe fase van het project samen met Richard Stuebi van de Questrom School of Business. Hun doel is om de impact van deze technieken op verschillende internationale energiemarkten te bestuderen onder reële voorwaarden, en aanbevelingen te doen die in meerdere contexten toepasbaar zijn.
Conclusie: In het tijdperk van kunstmatige intelligentie zullen HPC-modellen steeds meer gevraagd worden, maar hun duurzaamheid hangt sterk af van hun vermogen om zich aan te passen aan de energiemarkt en middelen te optimaliseren zonder productiviteit op te offeren. Initiatieven zoals die in Boston wijzen op een toekomst waarin intensieve computerprocessen en energieduurzaamheid hand in hand kunnen gaan.
vía: Boston University