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

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Mario Gama Sanches
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1 Instituto de Computação Universidade Federal Fluminense ICC, Dezembro 2012

2 Sumário O que é isso? Vamos descobrir... Definição O que ocorreu? Aumento do consumo Aumento da escala Problemas associados Como resolver os problemas? Meta Exemplo Outras áreas beneficiadas Exemplo de pesquisa Pesquisas no IC-UFF E no IC?

3 Vamos descobrir... Está relacionada com os usuários?

4 Vamos descobrir... Está relacionada com o local de uso?

5 Vamos descobrir... Ou, ainda, com a maturidade?

6 Definição Produção e uso ambientalmente responsável da tecnologia da informação

7 Aumento do consumo E a Informática chegou aos escritórios... Quanto consome um monitor tipo CRT? Quanto consome um computador tipo desktop? Quantos monitores/computadores por sala de escritório? Quantas salas em um prédio? O que acontece com o fornecimento em um prédio e em uma região? Programa Energy Star da EPA-EUA (1992)

Quantos monitores/computadores por sala de escritório? Quantas salas em um prédio?

8 Aumento do consumo E tem mais...!!! Fontes de alimentação Servidores Equipamentos de comunicação Equipamentos de armazenamento Impressoras Refrigeração Nossa sociedade depende de todo esse aparato!

9 Aumento do consumo

10 Aumento do consumo Quanto custa isso??? Energia: R$0,40 por KWh PC+: 200W 24h, 365 dias: 1.752KWh/ano R$700,00 por ano Isso é caro/barato?

11 Aumento da escala Aglomerados

12 Aumento da escala Hoje em dia Grandes aglomerados de computadores Milhares de servidores Google, Facebook, Americanas.com,... Computação na (em) nuvem Além de fornecer energia para funcionamento, também deve-se resfriar os CPDs Nossa sociedade realmente depende de todo esse aparato!

.. Computação na (em) nuvem Além de fornecer energia para

13 Aumento da escala

14 Aumento da escala O gasto de um aglomerado seria um pouquinho maior servidores Consumo por servidor: 400W 24h, 365 dias, 100% de utilização: 3.504KWh/ano por servidor R$1.400,00 por ano por servidor R$ ,00 de energia para os servidores do CPD E não incluímos o custo de refrigeração...

utilização: 3.504KWh/ano por servidor R$1.400,00 por ano por servidor R$1.

15 Problemas associados Na produção dos computadores Consumo de eletricidade Consumo de diversas matérias primas Utilização de produtos químicos Gasto de água Geração de produtos perigosos (contaminantes) Emissão de CO 2

primas Utilização de produtos químicos Gasto de água

16 Problemas associados Lixo tecnológico

17 Problemas associados Impactos da produção de energia (a) Hidroelétrica (b) Carvão (c) Nuclear

18 Problemas associados Oferta de energia elétrica (BEN-EPE-MME, 2009) A nossa geração de energia elétrica é majoritariamente hidráulica, diferentemente do resto do mundo...

19 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, E quanto CO 2 gera um PC por ano?

Percentual Aviação 0,6 Estaleiros 0,8 Siderúrgicas 1,0 CPDs

20 Problemas associados Emissões de carbono por país País CO 2 por ano (Mt) Argentina 142 Holanda 146 Malásia 178 CPDs ,

21 Meta TI Verde: Aumentar a eficiência energética dos sistemas de TI Reduzir o efeito estufa: liberar menos CO 2 na atmosfera Uso de materiais menos poluentes Aumentar o re-uso e a reciclagem S. Murugesan, 2008

22 Meta Benefícios: Redução do consumo de energia (alivia infraestrutura do país) Diminuição de custos Menor impacto ambiental

23 Meta Como? Componentes mais eficientes e.g., proporcionalidade nos processadores Sistemas mais eficientes e.g., no-breaks mais eficientes Manufatura eficiente e.g., diminuição de resíduos poluentes na produção de componentes Gerenciamento de energia como parte dos sistemas de controle Projeto do software e.g., escalonador do SO

24 Exemplo CPD típico

25 Exemplo Topologia Tecnologias envolvidas: Dynamic Voltage and Frequency Scaling Configuração dinâmica Virtualização

26 Exemplo Resultados atingidos Tipicamente, aglomerados operam a 30-40% da carga de pico Economias de 30% são relatadas na literatura Indiretamente, melhoria da confiabilidade (vida útil) dos equipamentos Vamos fazer umas contas... Google no mundo: 260MW continuamente

27 Exemplo Áreas envolvidas Sistemas operacionais Redes de sensores Computação gráfica Otimização Sistemas inteligentes Termociências

28 Outras áreas beneficiadas Economia de energia Outras áreas associadas: Telefonia celular Computação móvel Sistemas embarcados Redes de sensores...

29 Exemplo de pesquisa Sensoriamento de CPDs

30 Exemplo de pesquisa Temperaturas em um CPD (RACNet, C. Liang et alli, SenSys, 2009)

31 E no IC? O Áreas de pesquisa: Sistemas de tempo real e embarcados Sistemas computacionais energeticamente eficientes Redes de sensores Computação móvel Sistemas ubíquos Mais informações:

32 E no IC? Projetos : CNPq e Faperj Assistência Domiciliar à Saúde: Faperj Cooperação UERJ Universidade de Pittsburgh, EUA TU Kaiserslautern, Alemanha

33 E no IC? Equipe Profs: e Orlando Loques D: Carlos Sant Ana, Leandro Souza, Romulo Sequeira, Sergio Carvalho e Vinicius Petrucci M: David Barreto, Douglas Marelli, Giulio Bottari, Matheus Erthal e Gustavo Bruno G: Breno Carvalho

34 Apêndice 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 S. Murugesan Harnessing Green IT: Principles and Practices IEEE Pro, Jan/Fev 2008, pp Google Green: Green Grid: EPE-MME, Balanço Energético Nacional:

35 Apêndice Informações adicionais Perguntas? As figuras dessa apresentação foram obtidas na Internet, através do Google Imagens

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