빅 데이터 센트로답장S와 인공 지능은 사회의 모든 영역에서 지속적인 변화를 일으키고, 이러한 수퍼 컴퓨팅 활동이 얼마나 많은 에너지를 사용하는지에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 그러나 덜 알려진 것은 이러한 주요 컴퓨팅 작업이 또한 에너지 생성 방식을 바꾸고 있다는 것입니다.
석유 및 가스 탐사 최적화에서 재생 에너지 및 융합 에너지의 혁신 가속화에 이르기까지 Advanced Computing은 에너지 부문의 운영 방식을 변화시키고 있습니다. 초당 엄청난 수의 계산을 수행 할 수있는 고성능 슈퍼 컴퓨터는이 부문에서 새로운 응용 프로그램을 찾고 있습니다.
전통적으로, 이러한 컴퓨팅 능력은 대규모 지진 데이터 세트를 분석하는 데 사용되어 지질 학자들이 지구 표면 아래의 새로운 석유 및 가스 매장량을 찾도록 도와줍니다. 그러나 오늘날 슈퍼 컴퓨터는 새로운 배터리 화학을 시뮬레이션하고,보다 효율적인 태양 전지판을 설계하고, 수백만 톤의 CO₂ 지하를 가두는 탄소 캡처 및 스토리지 프로젝트를 모델링하는 데 훨씬 더 많은 문제를 해결하고 있습니다.
에너지 개척자
이 분야의 개척 작업의 대부분은 유럽에서 진행되고 있습니다. 예를 들어, 이탈리아 에너지 회사 인 Eni는 지난 10 년 동안 슈퍼 컴퓨터들에게 빠른 발전을 해왔습니다.
수년 동안 1970 년대부터 Eni는 산업 공장 운영 최적화에서 자기 구속 융합에서 플라즈마의 거동을 시뮬레이션하는 것까지 전통적인 비즈니스의 다양한 전선에서 슈퍼 컴퓨팅을 사용했습니다. 그러나 2013 년부터 ENI는 Pavia 근처의 Ferrera Erbognone에있는 ENI의 Green Data Center에 수용된 연속 세대의 슈퍼 컴퓨터를 장착했습니다.
ENI의 디지털 및 정보 기술 책임자이자 회사의 합작 투자 Eniquantic의 CEO 인 Dario Pagani는“SuperComputing에서는 ENI에서 매우 긴 여정이었습니다.
“10 년 전, ENI는 소위“하이브리드”슈퍼 컴퓨팅 아키텍처를 믿는 최초의 회사 중 하나였으며, CPU (중앙 처리 장치)와 GPU (그래픽 처리 장치)를 결합한 GPU는 처음에는 게임 콘솔에서 대규모 계산을 위해 만 생각되며, 현재 세계에서 가장 진보 된 슈퍼 콜 커커의 핵심에 대한 핵심이되었습니다. 현재 경쟁 우위와 혁신 가능성 측면에서 과일을 수확하고 있습니다.”
ENI는 유럽에서 슈퍼 컴퓨팅 공간에 관심이있는 것이 아닙니다. 프랑스의 Totalenergies에는 Pangea SuperComputers가 있으며,이 고성능 컴퓨팅은 클라우드와 결합됩니다. 독일의 E.ON은 미국 컴퓨팅 회사 IBM과 협력하여 날씨 위험 관리를위한 양자 알고리즘을 개발했습니다.
스페인의 Iberdrola는 Singularity라는 Multiverse 컴퓨팅을 통해 양자 영감 소프트웨어를 개발했으며, 이는 전력망 최적화 및 생성 계획 개선과 같은 에너지 부문 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 이 모든 프로젝트는 고전적인 시뮬레이션과 양자 준비 알고리즘을 결합합니다.
양자로 향합니다
슈퍼 컴퓨터는 엄청난 양의 데이터를 특별한 속도로 다루는 반면, 양자 컴퓨터는 더 많은 것을 약속합니다. 가장 큰 클래식 컴퓨터조차도 실질적으로 불가능한 문제 해결.
전 세계 에너지 회사는 현재 양자 프로세서를 전통적인 고성능 컴퓨팅과 결합하는 하이브리드 시스템에 투자하고 있습니다. 이 조합은 복잡한 화학 반응을 모델링하고 전력망을 실시간으로 최적화하거나 방대한 파이프 라인 및 시설 네트워크에서 유지 보수 요구를 예측하는 새로운 방법을 잠금 해제 할 수 있습니다.
양자 컴퓨팅은 또한 청정 에너지의“성배”인 핵 융합의 야망을위한 게임 체인저가 될 수 있습니다. 퓨전 반응기 내부의 극단 물리학을 시뮬레이션하면 클래식 컴퓨터를 한계로 밀어 내지 만 양자 알고리즘은 실행 가능한 상업용 퓨전을 방해하는 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 부문 전체에서 그 의미는 분명합니다. 석유 및 가스 전공에서 녹색 에너지 개척자에 이르기까지 회사는 디지털 쌍둥이, AI 구동 저수지 모델링 및 양자 파일럿 프로젝트에 많은 투자를하고 있으며, 탐사를 개선하고 배출을 줄이고 거래 운영을 최적화합니다.
글로벌 에너지 수요가 증가함에 따라, 순 제로에 대한 푸시가 강화됨 – 슈퍼 컴퓨터와 양자 시스템은 빠르게 무대 뒤에서 빠르게 영웅이되고 있습니다. 그것들은 기계 이상입니다. 그들은 더 깨끗하고 똑똑하며 지속 가능한 에너지 미래의 엔진입니다.
지상의 현실
작년 ENI는 새로운 HPC6 시스템을 시작했는데, 오늘날 세계 최초의 산업용 슈퍼 컴퓨터 중에서 미국 이외의 가장 큰 모든 종류의 선수 중 세계에서 1 위를 차지했습니다. 이 제품은 606 백만 개 이상의 복잡한 수학 연산에 해당하는 606 Pflops 피크 (및 477“Sustained”)의 컴퓨팅 성능을 가지고 있습니다.
Pagani는“이것은 HPC 기계의 여섯 번째 버전이며 많은 양의 계산 능력을 가지고 있습니다. “하드웨어의 깎아 지른 힘은 매우 중요 하며이 기간에 따라 다른 공급 업체가 하드웨어를 제공 할 수 있지만, 더 중요한 것은 이러한 유형의 아키텍처에서 가능한 한 가능하게 수행 할 수있는 소프트웨어를 보유하는 것입니다.”
그는 다음과 같이 덧붙였다. 따라서 슈퍼 컴퓨팅 시장이 수시로 제공 할 수있는 최고의 하드웨어 구성을 선택하는 것과 동시에, 우리는 계산 능력을 최대한 활용하기 위해 고도로 전문화 된 내부 소프트웨어 기술을 구축 해 왔습니다. “
ENI는 일반적으로 미국 출신의 클라우드 컴퓨팅 서비스를 구매하는 대신 기계를 구축 해 온 소수의 회사 중 하나입니다. HPC6이 실행되는 코드는 1980 년대 ENI에 의해 개발되기 시작했습니다. Pagani는 이것이 유럽의 에너지 안보에 특히 중요하다고 말합니다.
“저의 비전은 양자 컴퓨팅이 유럽에 새로운 인터넷 (양자 인터넷)을 개발하는 데 매우 중요 할 수 있다는 것입니다.”라고 그는 말합니다. “EU가 큰 역할을 할 수있는 새로운 개척지입니다.”
데이터 센터에서 그는 EU가 유럽에서 이러한 유형의 기술과 시설을 개발하여 데이터를 강화하고 주권을 컴퓨팅하는 것이 계속 추진하는 것이 중요하다고 말했다. ENI의 녹색 데이터 센터는 이탈리아뿐만 아니라 우리의 대륙 전체에 도움이 될 수있는 매우 효율적이고 지속적으로 진화하는 자산의 남유럽 전체에 좋은 예라고 그는 말합니다.
녹색 도전
그러나 슈퍼 컴퓨팅이 에너지 생성에 도움이 될 수있는만큼 주요 에너지 사용자 자체라는 아이러니가 여전히 남아 있습니다. 따라서 유럽의 에너지 회사는 또한 컴퓨팅 전력이 증가하더라도 이러한 시설의 에너지 소비를 줄이는 방법을 찾고 있습니다.
Pagani는“우리의 필요성은 하드웨어와 소프트웨어 측면에서 SuperComputing에서 중요한 내부 기능을 갖추어야했습니다.
“이런 종류의 기능을 원한다면, 우선 슈퍼 컴퓨터를 위해 자신의 ‘집’을 가져야합니다. 따라서 2013 년에는 매우 독특한 기능 세트를 가지고있는 녹색 데이터 센터를 실현하기로 결정했습니다. 건설 이후 유럽에서 가장 에너지 효율성이 가장 높았으며, 원래 요구 사항 중에서도 최선의 운영 효율성 중 하나이며, 지속적으로 영향을 미쳤습니다.
문제는이 슈퍼 컴퓨터가 작은 공간에서 엄청난 양의 전력을 사용한다는 것입니다.
슈퍼 컴퓨터가 컴퓨팅 능력을 가속화함에 따라 효율적인 방식으로 공간을 수용하기 위해 설계에서 혁신이 필요합니다. ENI의 Green Data Center와 같은 구조는 컴퓨팅 전력이 증가하더라도 에너지 사용을 줄이는 것으로 밝혀지면서 인프라를 새로 고칠 수 있습니다.
파트너십
이 디지털 혁명은 또한 새로운 파트너십을 불러 일으키고 있습니다. 많은 회사들이 현재 전체 에너지 생태계에서 혁신을 가속화하기 위해 신생 기업, 대학 및 연구 실험실에 컴퓨팅 능력을 열고 있습니다.
목표는 데이터 과학자, 화학자, 물리학 자 및 엔지니어의 전문 지식을 결합하여 재생 가능 에너지, 에너지 저장 및 배출 감소에 큰 도전을 해결하는 것입니다. 업계는 외부 연구자들에게 고급 인프라를 열어 획기적인 혁신을 곱하고자합니다. 에너지 전환이 배럴과 풍력 터빈에서와 마찬가지로 비트와 큐빗에 크게 의존 할 것임을 증명합니다.
그러나이 회사들은 또한 유럽에서 유럽을 이끌고 있는지 확인하기 위해 더 많은 지원을 요청하여 유럽의 에너지 안보를 향상시킬 것이라는 주장을합니다.
(Brian Maguire에 의해 편집 | Euractiv의 옹호 연구소)
