Computação Verde - UFFjulius/icc/CompVerde.pdf · TI Verde: I Aumentar a eﬁciência energética...

O que é isso? O que ocorreu? Como resolver os problemas? Pesquisas no IC-UFF

Computação Verde

Julius Leite

Instituto de ComputaçãoUniversidade Federal Fluminense

ICC, Dezembro 2012

Julius Leite Laboratório Tempo

Computação Verde


SumárioO que é isso?

Vamos descobrir ...Definição

O que ocorreu?Aumento do consumoAumento da escalaProblemas associados

Como resolver os problemas?MetaExemploOutras áreas beneficiadasExemplo de pesquisa

Pesquisas no IC-UFFE no IC?


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Vamos descobrir ...

Está relacionada com os usuários?


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Vamos descobrir ...

Está relacionada com o local de uso?


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Vamos descobrir ...

Ou, ainda, com a maturidade?


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Definição

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Produção e uso ambientalmenteresponsável da tecnologia dainformação


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Aumento do consumo

E a Informática chegou aos escritórios ...

I Quanto consome um monitortipo CRT?

I Quanto consome um computadortipo desktop?

I Quantos monitores/computadorespor 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 alimentaçãoI ServidoresI Equipamentos de comunicaçãoI Equipamentos de armazenamentoI ImpressorasI RefrigeraçãoI Nossa sociedade depende de todo esse aparato!


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Aumento do consumo


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Aumento do consumo

Quanto custa isso???

I Energia: R$0,40 por KWhI PC+: 200WI 24h, 365 dias: 1.752KWh/anoI R$700,00 por anoI Isso é caro/barato?


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Aumento da escala

Aglomerados


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Aumento da escala

Hoje em dia

I Grandes aglomerados de computadoresI Milhares de servidoresI Google, Facebook, Americanas.com, ...I Computação na (em) nuvemI Além de fornecer energia para funcionamento, também

deve-se resfriar os CPDsI Nossa sociedade realmente depende de todo esse

aparato!


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Aumento da escala


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Aumento da escala

O gasto de um aglomerado seria umpouquinho maior ...

I 1000 servidoresI Consumo por servidor: 400WI 24h, 365 dias, 100% de utilização:

3.504KWh/ano por servidorI R$1.400,00 por ano por servidorI R$1.400.000,00 de energia

para os servidores do CPDI E não incluímos o custo de

refrigeração ...


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Problemas associados

Na produção dos computadores

I Consumo de eletricidadeI Consumo de diversas matérias primasI Utilização de produtos químicosI Gasto de águaI Geração de produtos perigosos (contaminantes)I Emissão de CO2


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Lixo tecnológico


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Impactos da produção de energia

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


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Oferta de energia elétrica

(BEN-EPE-MME, 2009)

A nossa geração de energia elétrica é majoritariamentehidráulica, diferentemente do resto do mundo ...


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Percentagem mundial da emissão de dióxido decarbono para algumas indústrias

Indústria PercentualAviação 0,6

Estaleiros 0,8Siderúrgicas 1,0

CPDs 0,32008, http://uptimeinstitute.org/

E quanto CO2 gera um PC por ano?


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Emissões de carbono por país

País CO2 por ano (Mt)Argentina 142Holanda 146Malásia 178CPDs 170

2008, http://uptimeinstitute.org/


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Meta

TI Verde:

I Aumentar a eficiênciaenergética dos sistemas de TI

I Reduzir o efeito estufa:liberar menos CO2 na atmosfera

I Uso de materiais menos poluentesI Aumentar o re-uso e a reciclagem

S. Murugesan, 2008


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Meta

Benefícios:

I Redução do consumo de energia (alivia infraestrutura dopaís)

I Diminuição de custosI Menor impacto ambiental


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Meta

Como?I Componentes mais eficientes

I e.g., proporcionalidade nos processadoresI Sistemas mais eficientes

I e.g., no-breaks mais eficientesI Manufatura eficiente

I e.g., diminuição de resíduos poluentes na produção decomponentes

I Gerenciamento de energia como parte dos sistemas decontrole

I Projeto do softwareI e.g., escalonador do SO


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Exemplo

CPD típico


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Exemplo

Topologia

Tecnologias envolvidas:

I Dynamic Voltage and Frequency ScalingI Configuração dinâmicaI Virtualização


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Exemplo

Resultados atingidos

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

I Economias de 30% são relatadas na literaturaI Indiretamente, melhoria da confiabilidade (vida útil) dos

equipamentosI Vamos fazer umas contas ...I Google no mundo: 260MW continuamente

I http://www.nytimes.com/2011/09/09/technology/google-details-electricity-output-of-its-data-centers.html?_r=1


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Exemplo

Áreas envolvidas

I Sistemas operacionaisI Redes de sensoresI Computação gráficaI OtimizaçãoI Sistemas inteligentesI Termociências


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Outras áreas beneficiadas

Economia de energia

Outras áreas associadas:I Telefonia celularI Computação móvelI Sistemas embarcadosI Redes de sensoresI ...


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Exemplo de pesquisa

Sensoriamento de CPDs


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Exemplo de pesquisa

Temperaturas em um CPD

(RACNet, C. Liang et alli, SenSys, 2009)


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E no IC?

O Laboratório Tempo

Áreas de pesquisa:

I Sistemas de tempo real e embarcadosI Sistemas computacionais energeticamente eficientesI Redes de sensoresI Computação móvelI Sistemas ubíquos

Mais informações: www.tempo.uff.br


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E no IC?

I ProjetosI Computação Verde: CNPq e FaperjI Assistência Domiciliar à Saúde: Faperj

I CooperaçãoI UERJI Universidade de Pittsburgh, EUAI TU Kaiserslautern, Alemanha


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E no IC?

EquipeI Profs: Julius Leite e

Orlando LoquesI D: Carlos Sant’Ana,

Leandro Souza,Romulo Sequeira,Sergio Carvalho eVinicius Petrucci

I M: David Barreto,Douglas Marelli,Giulio Bottari,Matheus Erthal eGustavo Bruno

I G: Breno CarvalhoJulius Leite Laboratório Tempo

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Apêndice

Informações adicionais

Se você quiser saber mais ...D. Mossé, J.C.B. Leite, A.G.B. de BarrosIntrodução aos Clusters Verdes de ServidoresJornadas de Atualização em Informática, SBC, 2010, pp.217–261

S. MurugesanHarnessing Green IT: Principles and PracticesIEEE Pro, Jan/Fev 2008, pp. 24–33

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

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

I EPE-MME, Balanço Energético Nacional:https://ben.epe.gov.br/


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Apêndice

Informações adicionais

[email protected]

As figuras dessa apresentação foram obtidas na Internet,

através do Google Imagens


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