面向能源的 HPC 系统在德国的运行
分布式、并行与集群计算
2024-11-26 v1
摘要
高性能计算 (High-Performance Computing, HPC) 系统是能耗最高的科学设施之一，电力消耗可达甚至超过 20 兆瓦每台设备。与世界上仅数十台的粒子加速器或高强度光源不同，超级计算机的数量和规模正在不断增长。即便每一代新系统都比前一代更节能，HPC 基础设施的规模增长（由跨所有科学学科日益增长的计算需求驱动，尤其是人工智能工作负载 (AI)）仍会迅速推高能源需求。这一挑战在德国尤为突出，因此处电价高企、国家能源政策严格，且承诺强大的环境可持续性。本文描述了在国家层面所采用的各种前沿策略和创新措施，以提升 HPC 系统能效。来自德国领先 HPC 设施的案例研究展示了新型异构硬件架构、先进监控设施、高温冷却方案、能源感知调度以及动态功率管理等措施的实施。通过审视最佳实践和正在进行的研究，本文旨在为全球 HPC 社区分享宝贵见解，激励 pursuit 更可持续和高效的 HPC 运行。
引用
@article{arxiv.2411.16204,
title = {Energy-aware operation of HPC systems in Germany},
author = {Estela Suarez and Hendryk Bockelmann and Norbert Eicker and Jan Eitzinger and Salem El Sayed and Thomas Fieseler and Martin Frank and Peter Frech and Pay Giesselmann and Daniel Hackenberg and Georg Hager and Andreas Herten and Thomas Ilsche and Bastian Koller and Erwin Laure and Cristina Manzano and Sebastian Oeste and Michael Ott and Klaus Reuter and Ralf Schneider and Kay Thust and Benedikt von St. Vieth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16204},
year = {2024}
}
备注
30 pages, 3 figures, 4 tables