Klimatske promene prete superkompjuterima
Tokom 2018. godine, tokom ozbiljne suše, požar u Kaliforniji poznat kao Camp Fire spalio je 620 kvadratnih kilometara zemlje, pretvorivši nekoliko gradova u pepeo i ubivši najmanje 85 ljudi.
Sve intenzivniji toplotni talasi, šumski požari i suše primoravaju na skupa prilagođavanja
Katastrofa je takođe imala efekat daleko od plamena, u superkompjuterskom objektu kojim upravlja Nacionalna laboratorija Lorens Berkli (LBNL) udaljenom 230 kilometara. Nacionalni naučni računarski centar za istraživanje energetike (NERSC) se obično oslanja na spoljašnji vazduh kako bi pomogao u hlađenju svoje vruće elektronike. Ali dim i čađ iz vatre naterali su inženjere da hlade recirkulisani vazduh, povećavajući nivoe vlažnosti. Vruće i suvo vreme ponovo je uzelo danak godinu dana kasnije. Kalifornijske komunalne kompanije prekinule su struju NERSC-a iz straha da bi vetrovi u blizini LBNL-a mogli da odnesu drveće u dalekovode, što će izazvati nove požare. Iako NERSC ima rezervne generatore, mnoge mašine nisu radile danima. Menadžeri u računarskim objektima visokih performansi (high-performance computing – HPC) se bude zbog skupih efekata klimatskih promena i šumskih požara i oluja koje se pojačavaju.
Sa velikim zahtevima za hlađenjem i ogromnim apetitom za energijom, HPC centri — koji uključuju i superkompjutere i centre podataka — su ranjivi, kaže Natali Bejts, predsednica radne grupe za HPC energetsku efikasnost koju je osnovala Nacionalna laboratorija Lorens Livermor (LLNL). Vremenski ekstremi čine dizajn i lokaciju superkompjutera daleko težim. Klimatske promene mogu doneti ne samo toplotu, već i povećanu vlažnost, smanjujući efikasnost evaporativnih hladnjaka na koje se mnogi HPC centri oslanjaju. Vlaga takođe može da ugrozi same računare, kao što je NERSC otkrio tokom drugog požara.
Kako je unutrašnji vazduh cirkulisao, kondenzacija unutar serverskih regala dovela je do izduvavanja u jednom kabinetu, kaže Bourassa, inženjer u NERSC-u. Za svoj sledeći superkompjuter, koji bi trebalo da bude otvoren 2026. godine, NERSC planira da instalira rashladne jedinice koje zahtevaju energiju, slične klima uređajima, koji bi istovremeno hladili i odvlaživali spoljašnji vazduh. Cena takvih adaptacija motiviše neke HPC centre da migriraju u hladnije i suše klime, mesta poput Kanade i Finske, kaže Nikolas Dube, glavni tehnolog HPC odeljenja Hewlett Packard Enterprise-a. „Ne možemo dalje da gradimo na nekim lokacijama, to jednostavno nema smisla“, kaže on. “Moramo se pomeriti na sever.” Ali neki HPC objekti su se zaglavili. Superkompjuteri u LLNL-u se koriste za simulaciju eksplozija nuklearnog oružja. Troškovi premeštanja specijalizovanog osoblja mogli bi da budu previsoki, a lokacija LLNL-a u Kaliforniji je veoma bezbedan objekat, kaže glavni inženjer Anna-Maria Bailey. Umesto toga, LLNL proučava mogućnost premeštanja svojih računara u podzemlje. „Kontrola vlažnosti i temperature bi bila mnogo lakša“, kaže ona, „kao vinska pećina.
Međutim, bežanje od klimatskih promena može biti uzaludno. 2012. godine, Nacionalni centar za istraživanje atmosfere otvorio je lokaciju za superkompjuter u Čejenu, Vajoming, kako bi iskoristio prednosti njegovog hladnog, suvog vazduha. Međutim, klimatske promene su dovele do dužih i vlažnijih sezona grmljavine i tamo, ometajući hlađenje isparavanjem. Kao odgovor, centar u Vajomingu je dodao rezervni rashladni uređaj. „Sada morate da izgradite svoju infrastrukturu kako biste ispunili najgore moguće uslove, a to je skupo“, kaže Bejts. Klimatske promene takođe ugrožavaju životnu snagu ovih HPC objekata: električnu energiju. HPC centri troše do 100 megavata struje, koliko ima grad srednje veličine. U međuvremenu, više temperature mogu povećati zahteve za energijom drugih korisnika. Tokom toplotnog talasa u Kaliforniji ovog leta, kada je upotreba klima uređaja porasla, LLNL-ova kompanija je rekla objektu da se pripremi za nestanke struje od 2 do 8 megavata. Iako se rezovi nisu dogodili, to je bio prvi put da je laboratorija zamoljena da se pripremi za nedobrovoljne rezove, kaže Bejli.
Mnoga HPC postrojenja su takođe veliki korisnici vode, koja je u cevovodima oko komponenti da odnese toplotu—i koje će biti sve manje u zapadnim Sjedinjenim Državama kako suše budu trajale ili se pogoršavale. Pre deset godina, Nacionalna laboratorija Los Alamos u Novom Meksiku investirala je u postrojenja za prečišćavanje vode kako bi njeni superkompjuteri mogli da koriste regenerisanu otpadnu vodu, a ne dragoceniju opštinsku vodu, kaže Džejson Hik, menadžer LANL programa. Iako su suše i rastuće temperature možda najveća pretnja, RIKEN HPC postrojenje u Kobeu u Japanu mora da se suoči sa nestankom struje zbog oluja, za koje se očekuje da će postati intenzivnije sa globalnim zagrevanjem. Visokonaponska trafostanica je poplavljena 2018. godine, što je prekinulo napajanje RIKEN-a za više od 45 sati. Slično, udar groma ove godine u dalekovod je onemogućio rad objekta na oko 15 sati. 200 projekata centra obuhvataju oblasti kao što su nauka o materijalima i nuklearna fuzija, kaže Fumijoši Šodži, koji rukovodi operacijama i kompjuterskim tehnologijama. „Kada bi naš sistem bio nedostupan, ovi istraživački projekti bi zastali“, kaže on. Bejts kaže da će budući superkompjuteri morati da budu konstruisani na način koji će im omogućiti da smanje performanse – i potrebu za hlađenjem i napajanjem – tokom lošeg vremena.
Izvor: Science
