Weltraum- und Supercomputercluster (HPC) können einen Unterschied bei der Energiewende machen. Hier erfahren Sie, wie
Die Zukunft der Energie liegt zunehmend im Weltraum und im Supercomputing. Tatsächlich stellen die rund 5.000 Satelliten, die zwischen 300 und 1.000 Kilometern über dem Meeresspiegel die Erde umkreisen, ein unerschöpfliches Reservoir an Daten dar, die nahezu in Echtzeit aktualisiert werden. Informationen, die zu den von in verschiedenen Teilen der Welt installierten Sensoren gesammelten Informationen hinzukommen und sehr wertvolle Ressourcen für verschiedene Aktivitäten auf unserem Planeten bereitstellen, von der Geolokalisierung über die Überwachung von Energieinfrastrukturen bis hin zu seismischen Bildern. Allerdings besteht die Gefahr, dass ein solcher Datenpool von Weltraum- und Erdsensoren verschwendet wird, wenn es keine Tools gibt, mit denen er schnell organisiert und analysiert werden kann, um das Beste daraus zu machen. Hier kommt HPC (High Performance Computing) ins Spiel, eine Technologie, die es uns ermöglicht, enorme Datenmengen zu verarbeiten und komplexe Rechenprobleme nahezu in Echtzeit zu lösen.
HPC, DIE LETZTE GRENZE DER ENERGIE
Seit Jahrzehnten dominieren die mittlerweile berühmten Supercomputer die Szene, Geräte, in denen Millionen von Prozessoren oder Prozessorkernen integriert sind. Der aktuell schnellste Prozessor heißt Frontier und erreicht eine Verarbeitungsgeschwindigkeit von 1.102 Exaflops, was Trillionen Gleitkommaoperationen pro Sekunde (Flops) entspricht. In den letzten Jahren erfreuen sich jedoch Cluster von Hochgeschwindigkeits-Computerservern, die lokal oder in der Cloud betrieben werden, immer größerer Beliebtheit. Die leistungsstarken Prozessoren arbeiten parallel und erreichen Geschwindigkeiten, die über eine Million Mal schneller sind als Desktop- und Laptop-Systeme. Wir sprechen von Geräten, die es Unternehmen ermöglichen, sich einen erheblichen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen, den Horizont der wissenschaftlichen Forschung zu erweitern und neue Lernmöglichkeiten zu eröffnen. Tatsächlich ermöglichen uns diese Systeme, neue Technologien unter sicheren und kontrollierten Bedingungen zu entwickeln und zu testen, verschiedene Vorgänge zu automatisieren und mehrere Terabyte an Daten von Sensoren, Radar- und GPS-Systemen des Internets der Dinge in Echtzeit zu analysieren.
Eine Innovation, die dem Energiesektor wichtige Vorteile bringen kann. Tatsächlich gewährleisten Hochleistungsrechensysteme die operative Unterstützung im Alltag, stellen aber auch einen wichtigen technologischen Hebel für die Verwirklichung der Energiewende dar. Diese Systeme stellen beispielsweise ein nützliches Instrument für die Durchführung der Studien dar, die zur Identifizierung und Erschließung neuer Erdgasreserven erforderlich sind, aber auch für die Entwicklung von Übergangsprojekten und die Untersuchung neuer grüner Energiequellen. Ein Potenzial, das Eni schon lange nutzen möchte und das seit Jahren auf HPC setzt. HPC6, einer der schnellsten Industriecomputer der Welt, wird Ende des Jahres betriebsbereit sein.
HPC 6 KOMMT BALD, WAS IST DAS?
HPC 6 ist nur die neueste Innovation im Hochleistungsrechnen, also Systemen, die Supercomputer und Cluster nutzen, um fortgeschrittene Rechenprobleme zu lösen. Tatsächlich haben die Systeme HPC4 und HPC5 das Ende ihres Technologiezyklus erreicht. Wir sprechen über einen Sektor, in den Eni seit Jahrzehnten investiert, zusammen mit neuer Software, um seine operativen Aktivitäten zu unterstützen und im Energiesektor wettbewerbsfähig zu bleiben. Das neue Super-Computing-System, das Eni kürzlich erworben hat, wird es ermöglichen, die dem Unternehmen zur Verfügung stehende Rechenkapazität um eine Größenordnung zu steigern, von derzeit 70 PetaFlop/s bei HPC4 und HPC5 auf über 600 PetaFlop/s Spitze beim neuen HPC6 , was ungefähr 600 Millionen Milliarden komplexen mathematischen Operationen pro Sekunde entspricht.
Darüber hinaus bringt es auch Vorteile bei der Speicherkapazität, die etwa 100 PetaByte erreichen wird. Darüber hinaus sorgt die Energieleistung von HPC6 für einen effizienteren Verbrauch und minimiert somit die mit dem Betrieb verbundenen CO2-Emissionen.
HPC6, ALLE DETAILS
Der HPC6 wurde Mitte 2024 installiert und wird Ende des Jahres im Green Data Center von Eni in einem neuen Raum mit einer elektrischen Leistung von 12 MW in Betrieb gehen, der auch ein Flüssigkeitskühlsystem und einen verstärkten Boden beherbergen wird. Die Wahl wird durch die Tatsache bestimmt, dass ein solches HPC-System vor der Exascale-Klasse bestimmte Infrastrukturen erfordert, um zu funktionieren. Tatsächlich muss die Host-Struktur ein Gewicht von bis zu 3 Tonnen pro Quadratmeter tragen, über 10 MW elektrische Leistung bereitstellen und über ein Flüssigkeitskühlsystem verfügen. Das neue System reagiert auf eine Vielzahl von Zielen. Erstens bietet es operative Unterstützung in mehreren Bereichen. Tatsächlich kann HPC 6 mit einer besseren Rechenkapazität als frühere Versionen rechnen.
Eine Eigenschaft, die diese technologische Innovation zu einem wertvollen Unterstützungsinstrument für seismische Bildgebungsaktivitäten macht, die für Explorationsprojekte von grundlegender Bedeutung sind. All dies ist dank der Hardware- und Softwarefähigkeiten des Unternehmens im Geophysiksektor möglich, die erheblich zu den Explorationserfolgen und der Risikominimierung bei Ressourcenentwicklungsaktivitäten beigetragen haben. Das zweite Ziel, das Eni dank des neuen Super-Computing-Systems erreichen möchte, hängt mit der Risikominderung und dem Erhalt der Führungsposition in den Geowissenschaften zusammen.
DER WENDEPUNKT DER ENERGIE
HPC6 wird die Verarbeitung seismischer Daten ermöglichen, die mithilfe von OBN-Techniken (Ocean Bottom Node) erfasst wurden. Wir sprechen von einer Technologie, die aus auf dem Meeresboden positionierten Sensoren besteht, die seismische Wellen aufzeichnen. Das Hochleistungsrechnersystem wird die Auflösung von in komplexen Zusammenhängen erfassten Bildern verbessern und die Anzahl der Daten pro Untergrundeinheit erhöhen, was dazu beiträgt, seismische Phänomene besser zu verstehen und zu bewältigen. Mit anderen Worten: Diese Innovation wird die Risikominderungskapazität für traditionelle Aktivitäten, aber auch für solche im Zusammenhang mit der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) verbessern.
DIE ANDEREN VORTEILE
Nicht zuletzt wird HPC6 einen technologischen Hebel für die Energiewende darstellen. Tatsächlich wird es in verschiedenen Sektoren entlang der Wertschöpfungskette von Eni eingesetzt und spielt eine entscheidende Rolle in den Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten des Unternehmens. Der Betrieb von HPC6 wird Fortschritte in der numerischen Strömungsmechanik für die Dimensionierung und den Betrieb von Industrieanlagen bringen. Eine bessere Rechenkapazität wird auch die Entwicklung der Klimawissenschaft begünstigen, einem wichtigen Sektor sowohl für das Management erneuerbarer Energiequellen als auch für meteorologische Ereignisse. Tatsächlich werden fortschrittliche Atmosphärensimulationen zur Vorhersage meteorologischer Gefahren und zum effektiven Management erneuerbarer Energiequellen beitragen. HPC6 wird auch die Lösung komplexer Probleme im Zusammenhang mit dem Thema Plasmastabilität im Fusionsbereich ermöglichen. Schließlich wird die Möglichkeit, Simulationen auf atomarer, molekularer und supramolekularer Ebene durchzuführen, die Entwicklung innovativer Materialien für Anwendungen wie grüne Chemie und CO2-Abscheidung begünstigen.
Dies ist eine Übersetzung eines Artikels, der am Mon, 30 Sep 2024 06:18:23 +0000 im italienischen Blog Start Magazine unter der URL https://www.startmag.it/energia/hpc-energia-spazio/ veröffentlicht wurde.