Lenovo Neptune: nowa fala, która odmieni centra danych


Podczas niedawnej międzynarodowej konferencji ISC (International Supercomputing Conference) we Frankfurcie (24-28 czerwca) Lenovo przedstawiło Neptune: nowe, holistyczne podejście do chłodzenia cieczą w centrach danych. Rozwiązania tworzące Neptune, to jeden z elementów działań Lenovo mających na celu rozwiązywanie kluczowych problemów świata, dzięki zastosowaniu innowacyjnych technologii. Te konkretne technologie umożliwią centrom danych nawet o 50 procent wydajniejsze działanie, a przy tym bezkompromisową wydajność na niewielkiej, wysoce zagęszczonej przestrzeni. Rzymski bóg morza, a także koni, Neptun doskonale odzwierciedla konsekwentne zaangażowanie Lenovo w tworzenie potężnych i wydajnych systemów dla zbliżającej się ery exaskalowej.

W mitologii rzymskiej Neptun używał swego trójzębu, by poskramiać morze. To zainspirowało Lenovo do stworzenia koncepcji "trójzębu" technologii chłodzenia cieczą. Składają się na niego: chłodzenie ciepłą wodą DTN (Direct to Node), tylny wymiennik ciepła RDHX oraz rozwiązania hybrydowe, które łączą chłodzenie powietrzem i cieczą. Te zaawansowane innowacje sprzętowe, są ściśle zintegrowane z oprogramowaniem Lenovo Energy Aware Runtime (EAR). Zostało ono opracowane wspólnie z Barcelona Supercomputing Center w celu optymalizowania systemów pod kątem efektywności energetycznej i wydajności - od poziomu poszczególnych komponentów po obudowę. Systemy Lenovo z technologiami Neptune zapewniają lepszą wydajność przy mniejszych wymaganiach energetycznych. Stało się to możliwe wydajniejszemu wykorzystaniu energii elektrycznej. Ostatecznie oznacza to zmniejszenie wydatków OPEX. Neptune nie ogranicza się do sprzętu czy oprogramowania. To kompletne podejście do zastosowania chłodzenia cieczą i powietrzem w celu odprowadzania ciepła z systemów, co umożliwia pracę na wyższych poziomach wydajności.

Neptune: Trójząb wydajności

Inżynierowie Lenovo pracują nad systemami chłodzenia DTN od 2012 r. - kiedy to jeszcze pod nazwą IBM System x - zainstalowany został pierwszy chłodzony wodą klaster x86 w Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) w Monachium. Ta przełomowa instalacja pozwoliła LRZ zmniejszyć zużycie prądu nawet o 40 procent. Dzisiaj Lenovo ThinkSystem SD650 wykorzystuje do chłodzenia procesorów, PCIe i regulatorów napięcia ciepłą wodę (o temperaturze 50°C). Ponieważ serwery ThinkSystem SD650 nie posiadają wentylatora i nie wymagają stosowania agregatów do chłodzenia wody, pracują w niższych temperaturach w porównaniu ze standardowymi systemami chłodzonymi powietrzem. Dzieje się tak dlatego, ponieważ woda przewodzi ciepło bardziej wydajnie niż powietrze. Oznacza to, że klienci mogą uruchamiać procesory Xeon Scalable do 240W+, podczas gdy tradycyjne systemy chłodzone powietrzem są ograniczone do 165W. W ten sposób można osiągną większą wydajność przy poborze mocy w centrum przetwarzania danych mniejszym o 30-40 procent.

RDHX to duży wymiennik ciepła - podobnie jak w samochodzie - przymocowany do tylnych drzwi szafy rack, który pochłania ciepło emitowane ze standardowych systemów chłodzonych powietrzem. Dzięki temu zmniejsza się emisję gorącego powietrza do "gorącego korytarza", ograniczając całkowite koszty klimatyzacji i umożliwiając drobną poprawę wydajności systemu.

Ostatnim, trzecim "zębem" podejścia Lenovo jest chłodzenie hybrydowe, które w bliskiej przyszłości pozwoli na połączenie chłodzenia cieczą i powietrzem w jednym systemie. W połączeniu z oprogramowaniem EAR, które może dynamicznie kontrolować procesor i pamięć - w miarę zmieniających się potrzeb, technologie Lenovo Neptune zapewniają elastyczność pozwalającą na optymalizację obciążenia albo pod kątem zużycia energii, albo wydajności. Obecnie 87 energooszczędnych superkomputerów na liście "Green500" to systemy Lenovo.

Zastosowania: dziś i jutro

Dobre zrozumienie tego, w jaki sposób Neptune pomaga klientom, wymaga zastosowania nowych wskaźników. Efektywność wykorzystania energii (PUE) to kluczowa miara pokazująca ilości energii wykorzystywaną w centrum danych do zadań innych niż obliczeniowe (całkowita moc obiektu ÷ całkowita moc IT). Idealna wartość to 1,0. Przykładowo, systemy chłodzone powietrzem mają PUE na poziomie 1,5 do 2,0, natomiast rozwiązanie RDHX miałoby PUE 1,2 - 1,4. Rozwiązanie DTN, zastosowane w ThinkSystem SD650, ma PUE mniejsze niż 1,1. Mamy nadzieję, że wkrótce technologie Neptune sprawią, że PUE będzie tak samo ważną specyfikacją przy wyborze platformy serwerowej jak gigahertze czy teraflopsy.

Dla centrów danych, w których zużycie energii zaczęło być coraz poważniejszym problemem wpływającym negatywnie na budżet, technologie Neptune to prawdziwa ulga. Podobnie, organizacje, których infrastruktura centrum danych nie została zaprojektowana z myślą o obsłudze rosnącego profilu cieplnego systemów chłodzonych powietrzem, także powinny zainteresować się Neptune. Wreszcie, systemy z procesorami, które zużywają 200W i więcej, zmuszają organizacje posiadające klastry HPC do wzięcia chłodzenia cieczą z wykorzystaniem Neptuna pod uwagę. W ten sposób bowiem będą mogli uzyskać maksymalną moc obliczeniową.

Jako bóg morza, Neptun byłby dumny, że jego imiennik zmniejsza negatywny wpływ na środowisko naturalne. Zrównoważony rozwój nie ogranicza się do jednorazowego działania. To plan długookresowy, w ramach którego wdrażanie technologii Neptune stanowi ważny krok w kierunku zmniejszenia zużycia energii przez centra danych.

Wkrótce zaprezentujemy więcej informacji!

Zapraszamy do kontaktu i zachęcamy do zadawania pytań o Neptune podczas konferencji, w których uczestniczymy. Jednocześnie zachęcamy do dodawania hashtaga #LenovoNeptune na Twitterze.

Zapisz się na bezpłatny newsletter. Dowiesz się o webinarach, nowych case study oraz white paperach.