O que é isso? O que ocorreu? Como resolver os problemas? Pesquisas no IC-UFF. Computação Verde. Julius Leite

Computação Verde

Instituto de Computação Universidade Federal Fluminense

ICC, Dezembro 2012

Julius Leite Laboratório Tempo

Sumário

Como resolver os problemas?

Meta Exemplo

Outras áreas beneficiadas Exemplo de pesquisa

Vamos descobrir ...

Está relacionada com os usuários?

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Vamos descobrir ...

Vamos descobrir ...

Ou, ainda, com a maturidade?

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Definição

Computação Verde

Produção e uso ambientalmente

responsável da tecnologia da

informação

Aumento do consumo

E a Informática chegou aos escritórios ...

I Quanto consome um monitor

tipo CRT?

I Quanto consome um computador

tipo desktop?

I Quantos monitores/computadores

por sala de escritório?

I Quantas salas em um prédio?

I O que acontece com o fornecimento

em um prédio e em uma região?

I Programa Energy Star da

EPA-EUA (1992)

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Aumento do consumo E tem mais ...!!! I Fontes de alimentação I Servidores I Equipamentos de comunicação I Equipamentos de armazenamento I Impressoras I Refrigeração

Aumento do consumo

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Aumento do consumo

Quanto custa isso???

I Energia: R$0,40 por KWh

I PC+: 200W

I 24h, 365 dias: 1.752KWh/ano

I R$700,00 por ano

Aumento da escala

Aglomerados

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Aumento da escala

Hoje em dia

I Grandes aglomerados de computadores

I Milhares de servidores

I Google, Facebook, Americanas.com, ...

I Computação na (em) nuvem

I Além de fornecer energia para funcionamento, também

deve-se resfriar os CPDs

I Nossa sociedaderealmentedepende de todo esse

Aumento da escala

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Aumento da escala

O gasto de um aglomerado seria um pouquinho maior ...

I 1000 servidores

I Consumo por servidor: 400W

I 24h, 365 dias, 100% de utilização:

3.504KWh/ano por servidor

I R$1.400,00 por ano por servidor

I R$1.400.000,00 de energia

para os servidores do CPD

I E não incluímos o custo de

Problemas associados

Na produção dos computadores

I Consumo de eletricidade

I Consumo de diversas matérias primas

I Utilização de produtos químicos

I Gasto de água

I Geração de produtos perigosos (contaminantes)

I Emissão de CO2

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Problemas associados

Problemas associados

Impactos da produção de energia

(a) Hidroelétrica (b) Carvão (c) Nuclear

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Problemas associados

Oferta de energia elétrica

(BEN-EPE-MME, 2009)

Problemas associados

Percentagem mundial da emissão de dióxido de

carbono para algumas indústrias

Indústria Percentual Aviação 0,6 Estaleiros 0,8 Siderúrgicas 1,0 CPDs 0,3 2008, http://uptimeinstitute.org/

E quanto CO2gera um PC por ano?

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Problemas associados

Emissões de carbono por país

País CO2por ano (Mt)

Argentina 142

Holanda 146

Malásia 178

CPDs 170

Meta

TI Verde:

I Aumentar a eficiência

energética dos sistemas de TI

I Reduzir o efeito estufa:

liberar menos CO2na atmosfera

I Uso de materiais menos poluentes

I Aumentar o re-uso e a reciclagem

S. Murugesan, 2008

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Meta

Benefícios:

I Redução do consumo de energia (alivia infraestrutura do

país)

I Diminuição de custos

Meta

Como?

I Componentes mais eficientes

I _{e.g., proporcionalidade nos processadores}

I Sistemas mais eficientes

I e.g., no-breaks mais eficientes

I Manufatura eficiente

I _{e.g., diminuição de resíduos poluentes na produção de}

componentes

I Gerenciamento de energia como parte dos sistemas de controle

I Projeto do software

I _{e.g., escalonador do SO}

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Exemplo

Exemplo

Topologia

Tecnologias envolvidas:

I Dynamic Voltage and Frequency Scaling

I Configuração dinâmica

I Virtualização

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Exemplo

Resultados atingidos

I Tipicamente, aglomerados operam a 30-40% da carga de

pico

I Economias de 30% são relatadas na literatura

I Indiretamente, melhoria da confiabilidade (vida útil) dos

equipamentos

I Vamos fazer umas contas ...

I Google no mundo: 260MW continuamente

I

Exemplo

Áreas envolvidas

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Outras áreas beneficiadas

Economia de energia

Outras áreas associadas:

I Telefonia celular

I Computação móvel

I Sistemas embarcados

I Redes de sensores

Exemplo de pesquisa

Sensoriamento de CPDs

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Exemplo de pesquisa

Temperaturas em um CPD

E no IC?

O Laboratório Tempo

I Sistemas de tempo real e embarcados

I Sistemas computacionais energeticamente eficientes

I Redes de sensores

I Computação móvel

I Sistemas ubíquos

Mais informações: www.tempo.uff.br

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E no IC?

I Projetos

I _{Computação Verde: CNPq e Faperj} I _{Assistência Domiciliar à Saúde: Faperj}

I Cooperação

I _UERJ

I _{Universidade de Pittsburgh, EUA} I _{TU Kaiserslautern, Alemanha}

E no IC?

Equipe

I Profs: Julius Leite e Orlando Loques I D:Carlos Sant’Ana, Leandro Souza, Romulo Sequeira, Sergio Carvalho e Vinicius Petrucci I M:David Barreto, Douglas Marelli, Giulio Bottari, Matheus Erthal e Gustavo Bruno I G:Breno Carvalho

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Informações adicionais

Se você quiser saber mais ...

D. Mossé, J.C.B. Leite, A.G.B. de Barros

Introdução aos Clusters Verdes de Servidores

Jornadas de Atualização em Informática, SBC, 2010, pp. 217–261

S. Murugesan

Harnessing Green IT: Principles and Practices IEEE Pro, Jan/Fev 2008, pp. 24–33

I Google Green: http://www.google.com/green/

I Green Grid: http://www.thegreengrid.org/

Informações adicionais

Perguntas?

julius@ic.uff.br

As figuras dessa apresentação foram obtidas na Internet, através do Google Imagens

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