High Performance Computing: KI hilft HPC Rechenzentren, einen kühlen Kopf zu behalten
Viele Menschen – insbesondere Digital Natives – nehmen die Segnungen der stetig fortschreitenden Digitalen Transformation in allen Bereichen als Selbstverständlichkeit an und freuen sich, überall und jederzeit auf das gesammelte Wissen der menschlichen Zivilisation zugreifen, sich unterhalten, weiterbilden und zusammenarbeiten zu können. Gerade während der Corona-Krise ermöglichte die Verlagerung der Kommunikation in unterschiedliche digitale Kanäle überhaupt erst die Aufrechterhaltung von Bildungsangeboten, Produktivität und sozialer Kontakte. Smarte Anwendungen, umfassend digitalisierte Unternehmen, Städte, Wohn- und Lebensräume wären nicht ansatzweise vorstellbar ohne die enorme Rechen-Power moderner High Power Computing (HPC) Center.
Deren Leistungsfähigkeit speist sich aber auch aus einem enormen Energie- und Ressourcen-Hunger, der inzwischen beängstigende Formen annimmt. Prominent in die Öffentlichkeit brachte Tesla-Gründer und Tech-Guru Elon Musk die Problematik, als er die schlechte Umweltbilanz von bestimmten, digital geschürften Kryptowährungen in einem Tweet am 13. Mai 2021 als Anlass nahm, zukünftig keine Bitcoins mehr als Zahlungsmittel für Fahrzeugkäufe zu akzeptieren. Welche Beweggründe hinter diesem Tweet, der den Bitcoin-Kurs ordentlich ins Trudeln brachte, tatsächlich steckten, kann nur vermutet werden. Nichtsdestotrotz brachte er auf diese Weise das Thema schließlich auch in den Fokus von Menschen, die sich vorher nicht wirklich damit beschäftigt haben.
Energiehunger trübt die Erfolge der Digitalisierung noch ein
Tatsächlich stellt sich das Problem komplizierter dar als gemeinhin angenommen. Einerseits ermöglichen uns High Performance Computing, KI und die Digitalisierung bahnbrechende Fortschritte in allen Lebensbereichen, helfen bei der Krebsdiagnostik und -Therapie, sorgten mit für die enorme Geschwindigkeit bei der Corona-Impfstoff-Entwicklung, entschlüsselten das menschliche Genom, unterstützten im Bereich des globalen Klimawandels beim Verständnis und der Entwicklung von Lösungsansätzen. Zudem basiert die gesamte Welt- und Finanz-Wirtschaft mittlerweile fast ausschließlich auf Bytes und Bits und würde komplett zusammenbrechen, wenn der sprichwörtliche Stecker gezogen würde.
Andererseits behindert der Stromverbrauch und die enorme Menge an Kühlung, die von den weltweit verteilten HPC- und Rechen-Zentren benötigt wird, die Bemühungen zur Eindämmung des Klimawandels und der Reduzierung des Anteils fossiler Energieträger im Gesamtmix. In China und Russland werden zahlreiche Kohle- und Dieselkraftwerke, die wegen ihrer technologischen Rückständigkeit und der verursachten Luftverschmutzung nach langem Hin und Her endlich geschlossen wurden, von Krypto-Mining-Unternehmen übernommen und wieder in Betrieb genommen. Dass in Sibirien der Energiekonzern Gazprom „überflüssiges“ Gas, das als Nebenprodukt seiner Fracking-Ölfelder anfällt, für die Stromproduktion von Bitcoin-Minern zur Verfügung stellt, erscheint in diesem Kontext als eher schwacher Trost.
Wie das Problem zur Lösung werden kann
Dementsprechend muss also die Leistungsfähigkeit der Rechenzentren federführend mit in die Lösung des Energie- und Abwärme-Problems integriert werden. Die Northern Data AG, ein 2020 gegründeter Spezialist für den Bau und Betrieb von High Performance Computing (HPC) Infrastrukturen, stellt die Energieeffizienz und Nutzung erneuerbarer Energien ganz klar in den Mittelpunkt ihrer Lösungen. Die Kunden der in Frankfurt (Main) ansässigen Aktiengesellschaft benötigen Rechenleistung, die über die Kapazität „herkömmlicher“ Rechenzentren weit hinausgeht. Northern Data setzt vor allem auf ein großes Cluster auf Basis von Grafikprozessoren (GPUs), eigenentwickelte KI-Lösungen für die Überwachung und Steuerung der parallel geschalteten Server und gleichfalls in Eigenregie konzipierte und realisierte Software.
Die modulare Bauweise ihrer mobilen HPC-Rechenzentren erlaubt zudem die Platzierung in der Nähe von regenerativen Energiequellen – wie zum Beispiel Wasserkraft an Standorten in Skandinavien – und die individuelle Anpassung an die jeweiligen Bedürfnisse der globalen Auftraggeber. Mit dieser Strategie gelingt es der Northern Data AG, die Energieeffizienz ihrer Lösungen (PUE-Wert) auf einem Niveau von 1,1 und darunter zu halten. 1,0 wäre der absolute Bestwert. In der Branche gelten hingegen 1,6 als Durchschnitt. Diese Vorgehensweise macht Hoffnung, dass die Digitalisierung nicht über ihre eigenen Füße stolpert und sich zum Nutzen aller weiterentwickelt.
