Besucher des Texas Advanced Computing Centers (TACC) an der University of Texas bemerken als erstes die großen Solar-Panels über dem Parkplatz. Diese liefern die Energie für Hikari, den weltweit ersten solarbetriebenen Supercomputer, der dieser Tage biologische Verfahren zur Lösung der Probleme rund um den Zika-Virus berechnet, wie aus einer aktuellen Meldung von HPE hervorgeht.

Supercomputer haben das Potenzial, Wissenschaft und Innovation entscheidend voranzubringen. Ihr Energiebedarf war jedoch laut HPE lange ein limitierender Faktor für einen weitreichenden Einsatz. Da traditionelle Supercomputer große Mengen an Energie verbrauchen und dabei viel Hitze produzieren, sind große Kühleinrichtungen erforderlich, um den laufenden Betrieb sicherzustellen.

Mit dem Ziel, diese Herausforderungen zu meistern, hat sich das Texas Advanced Computing Center mit der New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), einer japanischen Regierungsorganisation, NTT Facilities Inc. und Hewlett Packard Enterprise (HPE) zusammengetan, um an der gemeinschaftlichen Entwicklung namens Hikari zu arbeiten.

„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.“

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Im Zentrum des Projekts steht der Server HPE Apollo 8000. Der Supercomputer benötigt rund 200.000 Watt Gleichstrom. Bild: HPE

Hikari nutzt das Warmwasser-Kühlsystem des Hochleistungsrechners HPE Apollo 8000, das damit keine Computer Room Air Handler (CRAH) benötigt, außerdem Trockenkühler statt Kältekompressoren. Damit sinke der Energiebedarf für die Kühlung signifikant. Außerdem ist das Apollo-8000-System so ausgelegt, dass wenig Unterstützungsinfrastruktur ausreicht, was Betriebs- und Einrichtungskosten spart.

Laut Dube stellt die Übertragung des Stroms aus der Hochspannungs-Gleichstromquelle der Photovoltaikanlage (PV) direkt in einen ebenfalls über Hochspannungs-Gleichstrom betriebenen Computer einen Paradigmenwechsel dar: „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.

Die Energieeffizienz sinkt, wenn Wechselstrom zu Gleichstrom gewandelt wird. Hikari stelle in diesem Kontext ein groß angelegtes Experiment dar, ein Rechenzentrum komplett auf Gleichstrom zu betreiben, so Dan Stanzione, Executive Director beim Texas Advanced Computing Center.

Im Zentrum des Projekts steht der Server HPE Apollo 8000. Der Supercomputer benötigt rund 200.000 Watt Gleichstrom. Weitere Komponenten des Hikari-Systems sind Gleichstrom-Batterien, Gleichstrom-Klimatechnik, eine Gleichstrom-Beleuchtung sowie die Solaranlage.

“Wir haben uns angeschaut, wie wir Hochspannungsgleichstrom in den besonders effizienten, wassergekühlten Racks 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“, so Stanzione.

Seit das Hikari-Team die Messphase Ende August begonnen hat, kam laut HPE mehr als 30 Prozent des Energiebedarfs des Supercomputers aus erneuerbaren Quellen. An sonnigen Tagen laufe das System zu 100 Prozent mit Energie aus erneuerbaren Energien.

Dr. Jörg Schröper ist Chefredakteur der LANline.