Estudo de caso
UiT - Universidade Ártica da
Noruega expande a eficiência
da hiperescala
A instituição pretende criar o data center mais eficiente do
mundo com o sistema HP Apollo 8000
Indústria
Ensino superior
Objetivo
Garantir potência computacional para dar suporte a
projetos críticos com ênfase em pesquisa ambiental
e climática
Abordagem
Implantar o sistema HP Apollo 8000 como uma
solução de computação de alto desempenho
para pesquisa enquanto mantém os estudantes
aquecidos
Questões de TI
•Aprimora a eficiência no consumo de energia
reutilizando calor em excesso do sistema Apollo
8000 para aquecer os edifícios da universidade
•Reduz o tempo de gerenciamento do sistema para
redirecioná-lo a outras prioridades
•Leva a universidade ao próximo patamar na
transformação como data center mais eficiente
do mundo
Questões de negócios
•Proporciona aos pesquisadores da universidade
um ambiente computacional poderoso para
atender às demandas
"O sistema HP Apollo 8000 é o nosso próximo passo
adiante. Aumentamos nossa potência computacional e
temos a oportunidade de deixar o data center ainda mais
ecológico."
–Roy Dragseth, Chefe da Equipe de HPC da UiT - Universidade Ártica da Noruega
•Melhora as finanças da computação HPC
Para atender às necessidades de pesquisadores acadêmicos
que trabalham em ciência de ponta, a UiT - Universidade
Ártica da Noruega requer quantidades incríveis de potência
computacional de alto desempenho (HPC). Ao mesmo tempo,
para permanecer fiel ao seu compromisso de sustentabilidade
ambiental, a universidade requer sistemas computacionais
extremamente eficientes. Hoje, a universidade está cumprindo
ambos os requisitos com o sistema HP Apollo 8000.
Estudo de caso | UiT - Universidade Ártica da Noruega
Pesquisa na fronteira do
Ártico
A UiT - Universidade Ártica da Noruega, em
Tromsø, Noruega, tem a distinção de ser
a universidade mais ao norte no mundo.
Localizada a 70 graus norte, na fronteira do
Ártico, a universidade está na posição ideal
para pesquisar as mudanças climáticas,
a exploração de recursos do Ártico e as
ameaças ambientais. Aproveitando essa
vantagem geográfica, a universidade dá
suporte às necessidades de uma rede de
pesquisadores que recuperam dados de
satélites na órbita polar, frequentemente para
pesquisa ambiental e climática.
Os profissionais de TI da universidade se
comprometem a equipar pesquisadores com a
potência computacional de que precisam para
acelerar suas investigações científicas.
De acordo com o relatório do Gabinete de Ciências
do Departamento de Energia em 2010, The
Opportunities and Challenges of Exascale Computing
(Oportunidades e desafios da computação em
exaescala)
2
No final das contas, o sistema oferece o
melhor de dois mundos: Os pesquisadores
da universidade têm o desempenho
computacional de que precisam para mudar
o mundo enquanto reduzem o consumo de
energia e as emissões de CO2 ao mesmo
tempo.
Sistemas desenvolvidos
para hoje e para o amanhã
"Queremos certificar que a demanda
por computação não seja um inibidor de
pesquisas", aponta Roy Dragseth, chefe da
equipe de HPC na UiT - Universidade Ártica
da Noruega. "Deve sempre haver recursos
computacionais suficientes para que essas
pessoas não precisem esperar o início de suas
tarefas nem a publicação de seus artigos
científicos".
Os sistemas HP Apollo foram projetados para
reinventar a computação de alto desempenho
hoje e acelerar o mundo do amanhã.
Esses sistemas de computação de nova
geração foram desenvolvidos para solucionar
alguns dos problemas mais desafiadores do
mundo, sondados por cientistas, engenheiros
e analistas que expandem os limites do
desempenho computacional.
A equipe de TI da universidade se compromete
a alcançar níveis cada vez mais altos de
eficiência energética e de refrigeração
em seu ambiente HPC. Com essas metas
complementares em mente — potência
computacional extrema e eficiência energética
extrema — a universidade escolheu o servidor
HP Apollo 8000 para seu supercomputador
Stallo.
Ao mesmo tempo, a expansão dos sistemas
de hoje para ExaFLOPS consumiria
aproximadamente a saída da represa Hoover
e ocuparia o espaço de 30 campos de futebol
americano.1 Este nível de consumo de energia
é simplesmente insustentável. Reconhecendo
essa nova realidade, a HP reinventou a
computação de alto desempenho para mudar
a equação desempenho-por-espaço-eenergia.
O sistema HP Apollo 8000 tem até
144 servidores por rack com processadores
2P série Intel® Xeon® E5-2680v2,
maximizando o equilíbrio entre desempenho
e eficiência para aplicativos HPC. Para atender
às necessidades de carga de trabalho na UiT
- Universidade Ártica da Noruega, o sistema
também oferece uma fartura de opções de
acelerador, PCIe e taxa de transferência; um
alto número de núcleos (10); alta frequência
de clock (2,8 GHz); e uma largura de banda
de memória muito alta. É perfeito para os
requisitos da UiT em termos de desempenho
de aplicativos, disponibilidade de serviços,
densidade e eficiência energética.
1
O sistema convergente expansível começa
com um rack HP Apollo f8000 e um rack com
uma Unidade de distribuição de refrigeração
inteligente (iCDU). O pacote inclui a malha
InfiniBand, HP Apollo 8000 System Manager
e HP Apollo Services. O design inovador em
nível de rack modular do sistema HP Apollo
8000 torna rápido e fácil instalar, monitorar
e realizar manutenção sem o risco de
vazamentos ao desconectar conexões líquidas.
Os sistemas HP Apollo se sobressaem em
desempenho em escala de rack, alimentação
e refrigeração, em menos espaço do que os
concorrentes, para ajudar os usuários de HPC a
encontrarem respostas de forma mais rápida e
sustentável do que nunca. O sistema HP Apollo
8000 usado na UiT - Universidade Ártica da
Noruega é um supercomputador que combina
altos níveis de potência de processamento
com um projeto revolucionário de refrigeração
a água para consumo de energia muito baixo e
reciclagem.
Estudo de caso | UiT - Universidade Ártica da Noruega
A refrigeração líquida é 1.000 vezes mais
eficiente do que a refrigeração a ar.2
Esta eficiência, integrada ao sistema HP Apollo
8000, permite à UiT - Universidade Ártica da
Noruega tirar proveito de componentes com
maior desempenho. Além disso, a refrigeração
líquida permite que a universidade use o
calor transferido à água para aquecimento da
instalações, reduzindo tanto despesas quanto
emissões de carbono.
"O sistema Apollo 8000 é o nosso
próximo passo adiante", aponta Dragseth.
"Ao longo dos anos, temos aumentado nossa
densidade computacional, e precisamos
de alimentação incrível, que vá tão longe
quanto a computação. Vemos isso como
uma oportunidade de passar para um centro
computacional ainda mais ecológico."
"Seremos capazes de usar o excesso de calor
do sistema para aquecer nossos edifícios",
diz Dragseth "Em nosso ambiente, a 70
graus norte, temos uma enorme demanda
por aquecimento em nossos edifícios. Com o
sistema Apollo 8000, podemos não somente
criar boas pesquisas como também aquecer
nossos edifícios e manter nossos estudantes
quentinhos".
Ao adotar servidores HP com refrigeração
a água para um sistema de computação
de alto desempenho que gerará calor para
as instalações, a UiT - Universidade Ártica
da Noruega está seguindo o exemplo do
Laboratório Nacional de Energia Renovável
dos EUA, que inovou ao implementar um
supercomputador baseado em servidores
HP com refrigeração líquida a água. Enquanto
proporciona uma quantidade impressionante
de potência computacional para conduzir
pesquisas sobre energia renovável,
o supercomputador do Laboratório espera
gerar uma economia significativa nas
despesas — US$ 800.000 em despesas de
refrigeração de servidores e US$ 200.000 em
despesas de aquecimento de edifícios.3
"Não somente colhemos os
frutos da eficiência energética,
como também somos capazes
de passar menos tempo
gerenciando o sistema —
o que é muito importante
Simplificando o
para nós".
gerenciamento
– Roy Dragseth, Chefe da Equipe de HPC da UiT Universidade Ártica da Noruega
Retendo o calor
"Laboratório nacional de energia renovável
corta despesas de alimentação no data center com
servidores HP", estudo de caso da HP, dezembro de
2013, hp.com/v2/GetPDF.aspx%2F4AA5-0069ENW.
pdf
2e3
Para a UiT - Universidade Ártica da Noruega,
o excesso de calor dos sistemas HPC não
é uma responsabilidade; é um ativo que
pode ser posto para trabalhar aquecendo
instalações. A universidade planeja reter a
água que absorve o calor do supercomputador
e usá-la como uma fonte de calor para
edifícios da universidade, distribuída por
radiadores.
Para Dragseth, o sistema HP Apollo 8000
também oferece os atraentes benefícios de
gerenciamento que acompanham um sistema
HPC altamente integrado. O gerenciamento
é simplificado com o HP Apollo 8000 System
Manager, uma solução de infraestrutura
integrada usada para gerenciar e monitorar
o sistema. Ela inclui ferramentas para
gerenciamento eficiente da alimentação,
proporcionando controle de energia detalhado
e agregado, em conjunto com uma visão de
gerenciamento centralizada, de relance, da
infraestrutura inteira, além da capacidade
de verificar componentes de perto para
monitoramento adicional.
3
Estudo de caso | UiT - Universidade Ártica da Noruega
Destaques do cliente
Aplicativo
•Computação de alto desempenho
Hardware
•Sistema HP Apollo 8000
Software
•Kit de ferramentas Rocks Open-Source
HP Services
•Serviços de consultoria, implementação e
suporte da HP
"O sistema Apollo 8000 é muito bem
integrado, onde você tem refrigeração, rede,
monitoramento e sistemas mantenedores
integrado em um pacote bastante denso",
diz Dragseth. "Não somente colhemos os
frutos da eficiência energética, como também
somos capazes de passar menos tempo
gerenciando o sistema — o que é muito
importante para nós".
Dragseth aponta que, com a arquitetura
HP Apollo, a HP adotou uma abordagem
holística e integrou tudo em um pacote.
"Isso nos dá os benefícios de uma manutenção
mais eficiente e da reutilização de calor, e
aumenta significativamente a densidade de
alimentação da máquina".
Horizontes mais verdes
De uma perspectiva mais ampla e global,
os sistemas HP Apollo formam outro degrau
no caminho da universidade para uma
computação mais sustentável.
"Estamos empolgados com o potencial desta
máquina para nos levar ao próximo patamar
como data center ecológico", diz Dragseth.
"Todos os data centers da Noruega são
alimentados por energia hídrica. Mais de 98%
da energia da região vem de hidrelétricas.
Portanto, já somos ecológicos, mas isso —
o sistema HP Apollo 8000 — nos levará ao
próximo patamar ecológico, onde podemos
fazer uso do excesso de calor que emana do
sistema. Isso nos tornará mais eficientes —
e a instalação mais eficiente do mundo".
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Sobre a UiT - Universidade
Ártica da Noruega
A Universidade de Tromsø se fundiu com
a Universidade de Finmark em agosto de
2013 e se tornou a UiT - Universidade Ártica
da Noruega. A UiT - Universidade Ártica da
Noruega é a universidade mais ao norte
no mundo. Sua localização na fronteira do
Ártico sugere uma missão. O Ártico tem uma
importância global crescente. As mudanças
climáticas, a exploração de recursos do
Ártico e as ameaças ambientais são tópicos
de grande preocupação pública, de interesse
especial para a Universidade de Tromsø.
Na UiT - Universidade Ártica da Noruega,
estudantes e pesquisadores podem explorar
questões globais com uma perspectiva bem
aproximada.
O supercomputador Stallo na UiT Universidade Ártica da Noruega é usado para
uma ampla gama de investigações científicas
de ponta. Como exemplo, pesquisadores
estão trabalhando com o supercomputador
para possibilitar pesquisas sísmicas em 3D
que mostrem estruturas profundamente
enraizadas e que possam conter reservas
de hidrocarboneto. Essa pesquisa ajuda os
investigadores científicos a compreenderem
os sistemas geológicos marinhos complexos
e dinâmicos que residem abaixo da
subsuperfície, que é uma das chaves para
descobrir recursos ocultos de petróleo e gás.
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4AA5-6447PTL, janeiro de 2015