Araştırmacılar Oregon Eyalet Üniversitesi ve Baylor Üniversitesi, veri merkezlerinde ve süper bilgisayarlarda kullanılan fotonik çiplerin enerji tüketimini azaltma konusunda bir atılım gerçekleştirdi. Bulgular önemlidir çünkü bir veri merkezi, tipik bir ofis binasına kıyasla taban alanının metrekaresi başına 50 kata kadar daha fazla enerji tüketebilir.
Araştırma tarafından desteklenen ABD Ulusal Bilim Vakfı ve yayınlandı Doğa Bilimsel Raporları.
Bir veri merkezi, bir kuruluşun bilgi teknolojisi operasyonlarını ve ekipmanını barındırır; verileri ve uygulamaları depolar, işler ve dağıtır. Veri merkezleri, ABD’deki tüm elektrik kullanımının yaklaşık %2’sini oluşturuyor
Veri talebi arttıkça veri merkezlerinin sayısı da hızla arttı. Facebook, Amazon, Microsoft ve Google dahil olmak üzere çok büyük miktarda veri üreten ve tüketen birçok firmaya ev sahipliği yapan ABD’de 2.600’den fazla veri merkezi var.
Araştırmacılar John Conley, Wei-Che Hsu, Ben Kupp ve OSU’dan Nabila Nujhat ile Baylor’dan Alan Wang’ın ilerlemesi, fotonik çipleri bozan sıcaklık değişimlerini telafi etmek için yeni, ultra enerji verimli bir yöntem içeriyor. Conley, bu tür çiplerin “geleceğin veri merkezlerinin ve süper bilgisayarların yüksek hızlı iletişim omurgasını oluşturacağını” söyledi.
Fotonik çiplerdeki devre, geleneksel bilgisayar çiplerinden geçen elektronlar yerine fotonları (ışık parçacıkları) kullanır. Işık hızında hareket eden fotonlar, verilerin son derece hızlı, enerji tasarruflu iletimini sağlar.
Fotonik çiplerle ilgili sorun, şimdiye kadar sıcaklıklarını sabit ve performanslarını yüksek tutmak için önemli miktarda enerjiye ihtiyaç duymalarıydı. Ancak Wang liderliğindeki ekip, sıcaklık kontrolü için gereken enerjiyi 1 milyon kat daha fazla azaltmanın mümkün olduğunu gösterdi.
Conley, “Sıcaklığın kapı voltajıyla kontrol edilebileceğini gösteren çalışan prototipler yapabildik, bu da neredeyse hiç elektrik akımı kullanmamak anlamına geliyor” dedi.
Wang, fotonik endüstrisinin, yüksek hızlı elektro-optik cihazların çalışma dalga boylarında ince ayar yapmak ve performanslarını optimize etmek için “termal ısıtıcılar” olarak bilinen bileşenlere güvendiğini söyledi. Bu termal ısıtıcılar, cihaz başına birkaç milivat elektrik tüketir.
Wang, “Tipik bir LED ampulün 6 ila 10 watt kullandığı düşünülürse kulağa pek de hoş gelmeyebilir,” dedi. “Ancak, bu birkaç miliwatt’ı milyonlarca cihazla çarpın ve hızla toplanırlar, böylece sistemler ölçeklendikçe ve daha büyük ve daha güçlü hale geldikçe bu yaklaşım zorluklarla karşılaşır.”
Conley, “Bizim yöntemimiz gezegen için çok daha kabul edilebilir,” diye ekledi. “Bir gün veri merkezlerinin daha az enerji kullanarak daha hızlı ve daha güçlü hale gelmesine olanak tanıyacak.”