ICT e inquinamento
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Computer, energia e inquinamento Giovanni Organtini Dip. di Fisica Sapienza Università di Roma INFN-Sez. di Roma 1
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Computer, energia e inquinamento
Giovanni OrgantiniDip. di Fisica Sapienza Università di Roma
INFN-Sez. di Roma
1
Introduzione
Perché sono qui?
Il progetto LHC al CERN
La questione ambientale
Le soluzioni (in essere e in prospettiva)
L’IT come strumento di sostenibilità
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Perché sono qui?
Collaborazioni con OT e AICA
– Diffusione del software libero
– Diffusione delle tecniche di progettazione dei sistemi per le Scuole
Responsabilità nella realizzazione di (grandi) sistemi di calcolo distribuiti
– Sistemi per il Workflow Management
– Certificazione di qualità e tracciabilità
– Calcolo scientifico (GRID)
– Mass storage (GRID)
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Il progetto LHC
• E = 14 TeV• L = 27 km• B = 8.33 T• np = 1011
• nb = 2800• Dt = 25 ns
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Il rivelatore CMS
• L = 21.5 m• D = 15 m• B = 4 T• W = 12500 t
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Il calcolo a LHC
• 108 canali di elettronica
• 8*108 collisioni/s
• 100 Hz di trigger• 107 eventi/d• 2*109 eventi/anno• 10 PB di dati/anno
• 0.002 Higgs/s• R = 1/1013
• Come cercare unapersona in 1000 voltela popolazionemondiale
Un evento simulato a LHC
La porzione di questo evento che ci interessa
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Problema n. 1: i dati
Monte Bianco: 4.8 km
Quota supersonici: 15 km
1 anno di LHC: 20 km
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La Grid
'Standard Interface'
Power Stations
Distribution Infrastructure
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La Grid
Computing and Data Centres
Fibre Optics of the Internet
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Il Centro di calcolo di Roma
• 14 rack raffreddati ad acqua• 2 UPS da 120 kVA• Sistemi di monitoring remoto
• ATLAS/CMS/Virgo
• O(100 CPU) per data analysis, simulazione, calibrazione
• O(100 TB) storage dedicato
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Le questioni ambientali
Green architectures
– Progettazione sostenibile
Macchine Multicore
– Dual Pentium III: 1 A
– Dual QuadCore Intel: 1.15 A
Auto-ibernazione nei tempi morti
– Idle/FullLoad 0.8
Cogenerazione
– Fotovoltaico (62 MWh/anno)
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Le questioni ambientali
Potenza dissipata:
8.5 kW/rack
75 MWh/anno
Refrigerazione ad acqua più
conveniente
Mezzo C (K kg-1 °C-1) k (W m-1 °C-1)
Aria 1000 0.025
Acqua 4186 0.6
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I problemi aperti
Rapida obsolescenza
– Grande contributo a e-waste
Potenziale soluzione
– Sistemi inadeguati per LHC, ma più che sufficienti per la maggior parte delle applicazioni
– Riuso e sistemi aperti
Legislazione
– Donazione vs vendita
– System management
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Prospettive (I)
Grid/reti come strumento di sostenibilità
– Riduzione risorse in loco
– Uso CPU locali: 10-20 %
– Uso dischi locali (effettivo): 40-50 %
– Riduzione di > (2)*1/10 della potenza elettrica
Multicore vs dual core/densità
Stato dell’arte
– Tecnologie non ancora mature
– Sensibilità individuale non adeguata
– Legislazione inadeguata
– Prime applicazioni quasi grid like
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Prospettive (II)
IT e reti come strumento di sostenibilità
Riduzione di emissioni e consumi
– Minori spostamenti
– Minori emissioni
– Minori consumi
– Minori spese
– Maggiore produttività/ora
– Minore traffico
– Miglior qualità della vita
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Esempio: Roma
Spostamenti (Fonte Comune di Roma)
– 1075000 occupati
– 76 % nei servizi: 817000 → 409000
– 56 % si muove in auto (602000)
– 229000 persone potrebbero non muoversi
Emissioni di CO (Fonte APAT)
– CO totali: 144963 t/anno
Emissioni evitabili
– 144963/602000*229000=55143 (40 %)
– Carburante risparmiato: 500000-1000000 l
(15 km-30 km)*229000*0.14 l/km
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Prospettive (III)
Lo SPU (il contrario di un UPS)
1 PC ~ 1 A ~ 200 W x 8 h ~ 1.6 kWh
Pannelli fotovoltaici: 0.5 kWh d-1m-2
caricabatterie batterie
inverter
~ PC
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Prospettive (III)
Lo SPU (il contrario di un UPS)
1 PC ~ 1 A ~ 200 W x 8 h ~ 1.6 kWh
Pannelli fotovoltaici: 0.5 kWh d-1m-2
caricabatterie batterie
inverter
~ PC
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Prospettive (III)
Lo SPU (il contrario di un UPS)
1 PC ~ 1 A ~ 200 W x 8 h ~ 1.6 kWh
Pannelli fotovoltaici: 0.5 kWh d-1m-2
caricabatterie batterie
inverter
~ PC
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Prospettive (III)
Lo SPU (il contrario di un UPS)
1 PC ~ 1 A ~ 200 W x 8 h ~ 1.6 kWh
Pannelli fotovoltaici: 0.5 kWh d-1m-2
caricabatterie batterie
inverter
~ PC
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Conclusioni
Green Grid by Rod MacLeod
IT, Grid computing e reti non come sorgente di spazzatura, ma come strumento di sostenibilità
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