Gestione dell energia degli ambienti di calcolo

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Carmelo Massari
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1 Gestione dell energia degli ambienti di calcolo ~ L esperienza del CINECA Arch. Massimo Mauri - 28 febbraio 2011

2 IL DATACENTER CINECA DATI GENERALI; Superficie utile Totale di SM = 1500m² Potenza Totale assorbita SM e CDZ= 2700kW Potenza Totale assorbita CDZ= 800kW Rapporto calcolo/cdz SM = 42,7 % SALA M-N; Superficie utile di Sala M-N = 720m² Potenza assorbita calcolatori Sala M-N = 1000 kw Potenza assorbita CDZ Sala M-N=490 kw Rapporto assorbimenti calcolo/cdz Sala M-N= 47,8 % Rapporto assorbimenti calcolo/superficie= 2,08 kw/m² Alta Densità Sala M-N; Area A; Sala M - Assorbimenti/superficie = 360kW/37,44m²=9,61kW/m² Assorbimento per Rack= 25kW/0,72m² Area B; Sala N - Assorbimenti/superficie = 480kW/85,40m²= 5,62kW/m² Assorbimento per Rack= 21kW/0,72m² Area C; Sala N =375kW/72,75m²=5,15kW/m² Assorbimento per Rack=15kW/0,72m² Altissima Densità Sala F; Sala F= 864kW/150m²=5,76kW/m² Assorbimento per Rack=72kW/1,20m² Necessità energetiche annue CINECA; kwh/anno kwh/anno per HPC (75%) kwh/anno per ICT (6,5%) kwh/anno per servizi (3%) kwh/anno per facility (15,50%) - Costo energetico annuo circa Incidenza sul fatturato circa 5,5%

calcolo/superficie= 2,08 kw/m² Alta Densità Sala M-N; Area A; Sala M - Assorbimenti/superficie = 360kW/37,44m²=9,61kW/m² Assorbimento per Rack= 25kW/0,72m² Area B; Sala N - Assorbimenti/superficie =

3 Consumi elettrici Sala Calcolatori Sala N Corridoio freddo

4 Nuove metriche;

5 COME AUMENTARE L EFFICIENZA; PER MIGLIORARE IL PUE agire su tutta l energia NON- IT per convertirla in IT in particolare; Sistemi di raffreddamento (Cooling/CRAC, acqua ecc ecc UPS ad alta efficienza Ridondanza (= spreco???? da rivedere e da considerare il problema della latenza termica) Virtualizzazione Cloud computing quando possibile

ecc ecc UPS ad alta efficienza Ridondanza (= spreco?

6 COME CAPISCO SE SONO EFFICIENTE;

7 Allestimento Sala F dedicata ad ospitare il sistema IBM SP Power6

8 Layout Sala F-SP6 - Luglio 2009 Il sistema IBM SP Power 6 è classificato nella prestigiosa lista TOP500 che raccoglie i server di calcolo più potenti al mondo. Questo supercalcolatore è il più potente in Italia, e tra i più potenti nel mondo, con con 5376 processori e una potenza di picco di 100 TeraFlop/s. SALA F-SP6; Superficie utile di Sala F =150m² Potenza assorbita calcolatori Sala F= circa 864kW/h Assorbimento per Rack= circa 72kW/1,2m² Raffreddamento ad acqua= circa 80% Raaffreddamento ad aria= circa 20%

Questo supercalcolatore è il più potente in Italia, e tra i più potenti nel mondo, con con 5376 processori e una potenza di

10 Dalla progettazione integrata alla Efficienza energetica attraverso la manutenzione; simulazione fluidodinamica per verifica scelte progettuali

11 Verifica dati sul campo; Rilevazione del 22/02/2010 ore CONSUMI SALA F - SUPERCALCOLATORE SP6 Indicazioni dei consumi reali in kilowatt per il nuovo super calcolatore SP6 situato in sala F. 1% 4% Consumi calcolo: Kw 669 Consumi Chiller 1: Kw (FC) 4% Consumi Chiller 2: Kw (FC) Consumi XDP: Kw 4.32 Consumi CDZ di sala: Kw 86,00 Totale consumi: Kw Temperatura est.: C % 10% CALCOLO chiller 1 chiller 2 xdp cdz di sala

calcolatore SP6 situato in sala F. 1% 4% Consumi calcolo: Kw 669 Consumi Chiller 1: Kw 35.

12 Verifica dati sul campo Rilevazione del 26/02/2010 ore CONSUMI SALA F - SUPERCALCOLATORE SP6 Indicazioni dei consumi reali in kilowatt per il nuovo super calcolatore SP6 situato in sala F. Consumi calcolo: Kw 707 Consumi Chiller 1: Kw Consumi Chiller 2: Kw 85.6 Consumi XDP: Kw 4 Consumi CDZ di sala: Kw 93.2 Totale consumi: Kw Temperatura est.: C % 8% 0% 9% 70% CALCOLO chiller 1 chiller 2 xdp cdz di sala

calcolatore SP6 situato in sala F. Consumi calcolo: Kw 707 Consumi Chiller 1: Kw 103.

13 Verifica dati sul campo Rilevazione del 01/03/2010 ore CONSUMI SALA F - SUPERCALCOLATORE SP6 Indicazioni dei consumi reali in kilowatt per il nuovo super calcolatore SP6 situato in sala F. Consumi calcolo: Kw 685 Consumi Chiller 1: Kw Consumi Chiller 2: Kw Consumi XDP: Kw 4.24 Consumi CDZ di sala: Kw 87.8 Totale consumi: Kw Temperatura est.: C % 9% 0% 9% 69% CALCOLO chiller 1 chiller 2 xdp cdz di sala

calcolatore SP6 situato in sala F. Consumi calcolo: Kw 685 Consumi Chiller 1: Kw 103.

14 Verifica dati sul campo valore del PUE Temperatura est. 6,3 C Temperatura est. 11,2 C CALCOLO chiller 1 chiller 2 xdp cdz di sala CALCOLO chiller 1 chiller 2 xdp cdz di sala Calcolo PUE Temperatura est. 13,9 C 1,8 1,7 CALCOLO 1,6 1,5 chiller 1 chiller 2 xdp cdz di sala 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 22/2/10 23/2/10 24/2/10 25/2/10 26/2/10 27/2/10 28/2/10 1/3/10

15 Verifiche di sistema Sala F Rapporto tra potenze di calcolo e condizionamento CALCOLO PUE SALA F KW Luci sala F 1,38 CDZ sala F 169 Calcolo sala F 710 coefficiente consumo UPS 1K 70 TOT. PUE 1, DCiE - SALA F 74,71% Calcolo PUE Sala F A servizio di SP6: UPS (d.c.) n.3x400 kwa N.2 chiller HPC L ad alta efficienza con free - cooling : - Pot.frigorifera = kw Pot. frigorifera FC = kw Pot. Assorbita compressori = kw EER unità = 2,89 Integrazione per la parte ambiente unità di distribuzione XDP da 140 kw, con n.8 moduli di raffreddamento XD

3x400 kwa N.2 chiller HPC L ad alta efficienza con free - cooling : - Pot.frigorifera = kw 882 - Pot. frigorifera FC = kw 518 - Pot.

16 Layout Sala F - SP6 CINECA - Implementazione free cooling diretto Recupero di calore Compartimentazione corridoio freddo CALCOLO PUE SALA F KW Luci sala F 1,38 CDZ sala F 169 Calcolo sala F 710 coefficiente consumo UPS 1K 70 TOT. PUE 1, DCiE - SALA F 74,71%

PUE SALA F KW Luci sala F 1,38 CDZ sala F 169 Calcolo sala F 710

17 Integrazione di impianto fotovoltaico a copertura del parcheggio esistente; DATI DI PROGETTO; Potenza nominale (kw) ; 190,08 Tensione (V); Azimut ; 15 sud-ovest Angolo di tilt ; 20 Captazione energia solare kwh/m²/gg ; Pannelli in silicio monocristallino ; 792 Efficienza moduli ; 17,3% Superficie moduli m² ; 1,38 Produzione prevista kw/h anno ; Ritorno investimento previsto in anni ; 8,5

000 Azimut ; 15 sud-ovest Angolo di tilt ; 20 Captazione energia solare kwh/m²/gg ; 1.

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