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GREENCPD. Ahorrando energía por encima de los límites

Ficha comercial

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Resumen

Método integral y herramientas de aplicación y  recursos conscientes para disminuir el consumo de energía en centros de datos más allá del estado del arte.

GreenCPD provee métodos y herramientas para reducir el consumo total de energía muy por encima de las tecnologías actuales. A diferencia de las aproximaciones previas, se han usado recursos de refrigeración y computación, así como las aplicaciones y los históricos previos de ejecución para proveer una estrategia proactiva no intrusiva para minimizar los requerimientos de energía, y al mismo tiempo, incrementar la fiabilidad de los recursos a través de evitar puntos de acceso y estrés térmico. 

El mercado verde de los centros de datos está creciendo rápidamente. En 2010 los centros de datos consumían alrededor del 1,3% de la energía eléctrica producida a nivel mundial y producía el 2% de las emisiones totales de CO2.  La densidad de energía  excede frecuentemente los 60 kW/m2, y muchos centros de datos ya están teniendo faltas de energía y de capacidad de enfriamiento para conseguir alcanzar  las necesidades de un  equipamiento de tan alta densidad. La flexibilidad de arquitectura de GreenCPD asegurará continuas adaptaciones a los requerimientos presentes y futuros, coordinando acciones a diferentes niveles abstractos y múltiples perspectivas para disminuir el consumo total de energía por encima de las tecnologías existentes en la actualidad.  

 
Descripción Tecnológica

Centros de datos, eficiencia energéticaEstrategia global y herramientas para usar fuentes de información múltiple y coordinar decisiones a niveles diferentes en los centros de datos con el propósito de un objetivo común: reducir el consumo total de energía. Los componentes innovadores de GreenCPD incluyen:

              • Caracterización energética automática y clasificación de las cargas de trabajo.
              • Selección óptima de recursos tomando en cuenta recursos refrigerados, computacionales y las aplicaciones.
              • Hacer uso de la heterogeneidad del centro de datos para reducir el consumo de energía.
              • Gestión automática de la aplicación de los recursos, modos de baja energía, compilación just-in-time, etc
              • Mejoramiento de la fiabilidad a través de evitar fallos debidas a altas temperaturas o estrés térmico.

 

“Tomando ventaja de la heterogeneidad de los recursos de un centro de datos, el consumo de energía del mismo puede ser reducido hasta un 30%” 

 
Necesidades de Mercado

  • En el año 2000 los centros de datos usaban el 0,53%  del consumo total de electricidad a nivel mundial, mientras que para el año 2010 consumían aproximadamente 235,35 BkWh, que representa el 1,3% del consumo mundial de electricidad.
  • Debido al rápido crecimiento de la capacidad de los centros de datos, la densidad energética manejada por sus infraestructuras y su consumo energético ha crecido dramáticamente. El coste de la factura eléctrica, incluyendo los costes de computación y refrigeración, está alrededor de 7 billones de dólares solo en los EEUU y la densidad energética excede los 60 kW/m2.
  • Según Gartner, el 50% de los centros de datos existentes ya tienen carencias de capacidades de energía y enfriamiento para alcanzar las necesidades de los equipamientos de alta densidad.
  • Los centros de datos actuales necesitan:
  • Tener en cuenta muchos aspectos diferentes al mismo tiempo en orden de minimizar la energía total consumida,.
  • Disminuir significativamente su consumo y picos energéticos para reducir cortes, especialmente en centros de datos urbanos durante el verano.
  • Aplicar técnicas reactivas y proactivas para adaptar el consumo de energía a los cambios de requerimientos externos e internos.
 
Potencial de Mercado

  • Los centros de datos verdes ofrecerán unas oportunidades de mercado globales que excederán los 40 billones de dólares en 2015 a nivel mundial. Mientras que América del Norte y Europa liderarán el sector en los próximos dos años, el mercado asiático los alcanzará rápidamente debido a la continua expansión de la capacidad de sus centros de datos y un creciente compromiso con los principios  de un centro de datos verde [Pike Research].
  • El gasto en los nuevos centros de datos probablemente se estabilizarían en los siguientes años como resultado de las innovaciones en nuevos diseños que proporcionarán caídas en los costes. De todas maneras,  una vez que esas innovaciones sean abundantes y nuevas oportunidades de mejora disminuyan, el crecimiento continuará a ratios históricos [Microsoft].
  • Para el año 2020 se espera que el tamaño de mercado de la construcción de centros de datos sea alrededor de 18 billones de dólares en EEUU y de 78 billones a nivel global.

 

“Los centros de datos estadounidenses consumen 1,5 veces la electricidad consumida en Nueva York” 

 
Ventajas Competitivas de la Solución

  • Aproximación integral. Se optimiza el consumo energético tomando en cuenta el estado termal del centro de datos, los requerimientos energéticos de las cargas de trabajo, las características térmicas y energéticas de los recursos de enfriamiento y computacionales y el histórico reciente de ejecución.
  • Estrategias proactivas además de las reactivas. Utilizamos el conocimiento sobre las cargas de trabajo y los recursos para anticipar los requerimientos energéticos y planificarlos con antelación.
  • Aplicación. Hemos probado que, tomando ventaja de la heterogeneidad en los recursos de las TI, algoritmos de distribución de recursos pueden ser mejorados para disminuir el consumo total de energía en las TI hasta en un 30%.
  • No intrusivo y adaptable. No requiere de cambios radicales en la infraestructura o la gestión del software, además de adaptarse a las necesidades del cliente.

 

Centros de datos, eficiencia energética      Centros de datos, eficiencia energética

 
Referencias

  • Centro de supercomputación CeSViMa-UPM. En junio de 2011 alcanzó  en el TOP500 la posición 1ª en el ranking de España, el 44ª de Europa y el 136ª del mundo. También alcanzó la posición 18ª en Green500 (junio de 2011). Actualmente tiene instalado un prototipo.
 
Grado de Desarrollo

  • Concepto
  • Investigación
  • Prototipo-Lab
  • Prototipo Industrial
  • Producción
 
Contacto

Contacto  GreenCPD

José Manuel Moya

Laboratorio de Sistemas Integrados

ETSI Telecomunicación - UPM

e: jm.moya@upm.es

Contacto UPM

Área de Innovación, Comercialización y Creación de Empresas

Centro de Apoyo a la Innovación Tecnológica – UPM

e: innovacion.tecnologica@upm.es

 

 
S2i 2018 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
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