Investigación

Que­remos mar­car nue­vas pau­tas en la digi­ta­li­za­ción «
» y, por eso, estamos inves­tig­ando en varios ámbi­tos para que las tec­no­lo­gías de la infor­mación sean climá­ti­ca­mente neutras.

Investigación

Que­remos mar­car nue­vas pau­tas en la digi­ta­li­za­ción «
» y, por eso, estamos inves­tig­ando en varios ámbi­tos para que las tec­no­lo­gías de la infor­mación sean climá­ti­ca­mente neutras.

Activo en la investigación

Nues­tro obje­tivo es hacer que las tec­no­lo­gías digi­ta­les en su con­junto sean más sos­teni­bles. Por eso, en wind­CORES nos dedi­ca­mos a varias áreas a la vez para seguir des­ar­rollando una infor­má­tica climá­ti­ca­mente neu­tra, ener­gé­ti­ca­mente efi­ci­ente y con visión de futuro. Uno de nues­tros ejes prin­ci­pa­les es el ámbito de la com­put­a­ción de alto ren­di­mi­ento (HPC).

A con­ti­nu­ación te ofre­ce­mos una visión gene­ral de los proyec­tos de inves­ti­ga­ción en los que par­ti­cipa windCORES. 

Proyecto de investigación

IPCEI: windCORES participa en un proyecto de investigación europeo para mejorar la sostenibilidad en el sector de las tecnologías de la información

El proyecto de inves­ti­ga­ción deno­mi­nado «IPCEI — Next Gene­ra­tion Cloud Infra­struc­ture and Ser­vices (IPCEI CIS)» lo pusie­ron en mar­cha siete Estados miem­bros. Para el proyecto se han desti­nado hasta 1.200 mil­lo­nes de euros de fon­dos púb­li­cos, que se espera que movi­li­cen otros 1.400 mil­lo­nes de euros en inver­sio­nes del sec­tor priv­ado. En el marco del IPCEI, 19 empre­sas, entre las que se incluyen pymes, lle­varán a cabo 19 proyec­tos alt­a­mente innovadores. 

El nombre ofi­cial del proyecto, IPCEI-CIS, suena un poco com­pli­cado y, a pri­mera vista, no dice mucho sobre de qué va real­mente. Lo importante son las tres últi­mas letras: resu­men de qué va todo esto: infraes­truc­tu­ras y ser­vicios en la nube. Según el comu­ni­cado ofi­cial de Bruse­las, el obje­tivo prin­ci­pal es unir las capa­ci­d­a­des de com­put­a­ción cen­tra­les y des­cen­tra­lizadas de distin­tos acto­res en una base tec­noló­gica común y abierta. «Las empre­sas par­ti­ci­pan­tes des­ar­rol­larán un soft­ware de código abierto que per­mita ofre­cer ser­vicios en tiempo real con baja laten­cia a tra­vés de recur­sos infor­má­ti­cos dis­tri­bui­dos cerca de los usua­rios, lo que redu­cirá la nece­si­dad de trans­ferir gran­des can­ti­d­a­des de datos a ser­vi­do­res cen­tra­les en la nube», se indica en el comu­ni­cado de prensa ofi­cial de la UE. 

«En pocas pala­bras, se trata de un sis­tema euro­peo pro­pio en la nube, con una estruc­tura fede­ral y dis­tri­buida, en el que par­ti­ci­pan todos los usua­rios», explica Fabian Löhr, el responsable del proyecto. Así describe el papel de wind­CORES en el proyecto: «Nues­tra tarea, como ope­ra­do­res de cen­tros de datos des­cen­tra­liz­ados en aero­ge­nera­do­res, pod­ría con­sistir en pro­por­cio­nar una de las futu­ras inter­faces para un fun­cio­na­mi­ento ener­gé­ti­ca­mente efi­ci­ente, que ahorre recur­sos y sea climá­ti­ca­mente neu­tro». Por­que una cosa está clara: según la UE, el proyecto no pre­tende nada menos que «impul­sar la trans­for­mación digi­tal y verde en Europa». Se espera que aporte las tec­no­lo­gías y solu­cio­nes nece­sa­rias para alcan­zar la estra­te­gia digi­tal para 2030: que el 75 % de las empre­sas euro­peas uti­li­cen la tec­no­lo­gía en la nube y que se ins­ta­len más de 10 000 super­or­den­a­do­res por toda Europa. 

Más infor­mación sobre el proyecto:

https://​www​.8ra​.com/​p​r​o​j​e​c​t​s​/​w​i​n​d​c​o​r​es/

Proyecto de investigación

GreenHPC: alimentar de forma sostenible las redes de superordenadores con la electricidad de nuestros windCORES

«Redes de super­or­den­a­do­res con opti­mi­za­ción ener­gé­tica medi­ante el uso de ener­gía eólica» (ESN4NW): detrás de este título se esconde un nuevo proyecto cola­bo­ra­tivo a nivel nacio­nal diri­gido por el SICP – Soft­ware Inno­va­tion Cam­pus Pader­born de la Uni­ver­si­dad de Pader­born. En cola­bora­ción con West­fa­len­WIND IT, como empresa aso­ciada, sur­gió la idea de des­ar­rol­lar una nueva infraes­truc­tura de HPC con un enfo­que sos­teni­ble. El Minis­te­rio Fede­ral de Edu­ca­ción e Inves­ti­ga­ción (BMBF) va a finan­ciar el proyecto durante los pró­xi­mos tres años con unos 2,5 mil­lo­nes de euros. El con­sor­cio tam­bién cuenta con la Uni­ver­si­dad de Pas­sau, el Insti­tuto Fraun­ho­fer de Fia­bil­idad y Micro­in­te­gra­ción (IZM), así como las empre­sas Aix­pert­Soft GmbH, Rit­tal, Atos Deutsch­land y Zattoo. 

El obje­tivo del proyecto es des­ar­rol­lar la infraes­truc­tura y la gestión ope­ra­tiva de un clús­ter de HPC den­tro de varios aero­ge­nera­do­res. La ener­gía reno­va­ble dis­po­nible direc­ta­mente a nivel local se inte­grará en la gestión ope­ra­tiva para apro­ve­charla al máximo. Ade­más, tam­bién se ten­drá en cuenta el calor resi­dual generado como fac­tor limi­tante. Jun­tos, los socios del proyecto inves­tigan y demues­tran el poten­cial de nues­tros wind­CORES: aero­ge­nera­do­res que alber­gan cen­tros de datos en sus tor­res y los abas­te­cen de forma climá­ti­ca­mente neu­tra con la ener­gía eólica generada in situ. 

Los obje­tivos de un vistazo:

  • sum­i­nis­tro de ener­gía máximo, directo y con pocas pérdidas
  • Reduc­ción al mínimo del tra­bajo en vacío medi­ante la regu­la­ción y el sum­i­nis­tro en fun­ción de la poten­cia residual
  • Disi­pa­ción segura del calor de los equi­pos informáticos
  • El poten­cial de la acti­va­ción diná­mica de los sis­te­mas HPC para sus apli­ca­cio­nes en la genera­ción de elec­tri­ci­dad volátil
  • apro­ve­cha­mi­ento máximo de las infraes­truc­tu­ras exis­ten­tes (evacu­ación de calor y localización)


Más infor­mación sobre el proyecto en la página web del Ministerio:

https://​www​.bmftr​.bund​.de/​S​h​a​r​e​d​D​o​c​s​/​B​e​k​a​n​n​t​m​a​c​h​u​n​g​e​n​/​D​E​/​2​0​2​1​/​0​5​/​3​6​2​1​_​b​e​k​a​n​n​t​m​a​c​h​u​n​g​.​h​tml

Proyecto de investigación

WindHPC: Reducir el consumo de energía y de CO₂ en los centros de datos de
: aumentar la eficiencia

Incluso un pequeño ahorro de ener­gía en los cen­tros de datos supone una reduc­ción signi­fi­ca­tiva de las emi­sio­nes de CO₂. Ahí es donde entra en juego el proyecto WindHPC, cuyo obje­tivo es redu­cir el con­sumo de ener­gía mejo­rando la efi­ci­en­cia de los códi­gos de simu­la­ción, los flu­jos de tra­bajo de HPC y la gestión de datos. Es el pri­mer proyecto de este tipo que conecta los orden­a­do­res de los par­ques eóli­cos con un cen­tro de HPC. 

En el proyecto, lo pri­mero que se va a hacer es ana­li­zar el con­sumo ener­gé­tico de simu­la­cio­nes con­cre­tas en distin­tos equi­pos y en dife­ren­tes ubi­ca­cio­nes medi­ante métri­cas de efi­ci­en­cia ener­gé­tica, y para ello se está impul­sando el des­ar­rollo de geme­los digi­ta­les. Estos se podrán uti­li­zar luego para ana­li­zar con mayor pre­cis­ión y apro­vechar el poten­cial de ahorro energético. 

Otro aspecto importante de WindHPC es la pri­mera con­e­xión entre los orden­a­do­res de los par­ques eóli­cos y los cen­tros de datos de HPC. En este sent­ido, está pre­visto conec­tar los orden­a­do­res de los par­ques eóli­cos de nues­tra empresa West­fa­len­WIND IT GmbH & Co KG, los «wind­CORES», con los recur­sos infor­má­ti­cos de HPC del HLRS. Para que esto sea posi­ble, se van a des­ar­rol­lar méto­dos de pro­gra­mación inte­li­gen­tes que, teni­endo en cuenta las nece­si­d­a­des ener­gé­ti­cas y la urgen­cia de las simu­la­cio­nes nece­sa­rias, dis­tri­bu­yan y eje­cu­ten de forma óptima el flujo de tra­bajo total entre estos dos recursos. 

Ade­más de noso­tros, tam­bién par­ti­ci­pan como socios del proyecto: la Uni­ver­si­dad Hel­mut Schmidt/​Universidad de las Fuerzas Arma­das de Ham­burgo, la Uni­ver­si­dad Téc­nica de Múnich, la Uni­ver­si­dad Téc­nica de Ber­lín, la Uni­ver­si­dad Téc­nica de Kai­sers­lau­tern y la Uni­ver­si­dad de Stutt­gart (VISUS)

Los obje­tivos de un vistazo:

  • Se va a ana­li­zar el con­sumo ener­gé­tico de simu­la­cio­nes indi­vi­dua­les y de flu­jos de tra­bajo de simu­la­ción en distin­tos equi­pos y en dife­ren­tes ubi­ca­cio­nes, y para ello se va a impul­sar el des­ar­rollo de geme­los digitales
  • Des­ar­rollo de méto­dos de auto­a­juste por soft­ware que, en tiempo de eje­cu­ción, sel­eccio­nen la com­bi­nación más efi­ci­ente ener­gé­ti­ca­mente y, en su caso, más esca­lable de algo­rit­mos de simu­la­ción, estruc­tu­ras de datos y estra­te­gias de paralelización
  • Des­ar­rollo de méto­dos de pro­gra­mación inte­li­gen­tes que, teni­endo en cuenta las nece­si­d­a­des ener­gé­ti­cas y la urgen­cia de las simu­la­cio­nes nece­sa­rias, dis­tri­bu­yan y eje­cu­ten de forma óptima el flujo de tra­bajo glo­bal entre los distin­tos clús­te­res de HPC


Más infor­mación sobre el proyecto en la página web del Ministerio:

https://​www​.bmftr​.bund​.de/​S​h​a​r​e​d​D​o​c​s​/​B​e​k​a​n​n​t​m​a​c​h​u​n​g​e​n​/​D​E​/​2​0​2​1​/​0​5​/​3​6​2​1​_​b​e​k​a​n​n​t​m​a​c​h​u​n​g​.​h​tml

Proyecto de investigación

Cray4Edge: proteger eficazmente el «edge computing» en Internet de las cosas contra los ciberataques 

Un volu­men de datos ele­vado y en con­stante cre­ci­mi­ento ralen­tiza la comu­ni­ca­ción en el Inter­net de las cosas (IoT). La solu­ción la ofre­cen los enfo­ques des­cen­tra­liz­ados de orga­ni­za­ción y arqui­tec­tura para redes de comu­ni­ca­ción, como el llamado «edge com­pu­ting», que pro­cesa los datos cerca de su ori­gen o destino y, así, pro­mete un uso efi­ci­ente del ancho de banda y un pro­ces­a­mi­ento en tiempo real. Estas mejo­ras en la efi­ci­en­cia que aporta el «edge com­pu­ting» tam­bién se apro­ve­chan en ámbi­tos de apli­ca­ción sen­si­bles y cada vez más crí­ti­cos para la segu­ri­dad, como la genera­ción de ener­gía. El reto aquí es pro­te­ger el hard­ware y los ser­vicios uti­liz­ados frente a los cibe­ra­ta­ques en entor­nos ope­ra­tivos que, a menudo, son muy hete­ro­gé­neos. Por eso, los están­da­res, pro­ce­sos y ser­vicios que se usan en los cen­tros de datos tra­di­cio­na­les no son adecuados. 

El obje­tivo del proyecto «Segu­ri­dad ciber­fí­sica medi­ante radio­me­t­ría para el edge» (C‑ray4edge) es des­ar­rol­lar un marco téc­nico para garan­ti­zar la segu­ri­dad del fun­cio­na­mi­ento de la com­put­a­ción en el edge. El «fun­cio­na­mi­ento nor­mal» de un nodo de red se regis­tra como un per­fil de su radia­ción elec­tro­ma­gné­tica. Com­parar estos per­files en distin­tos momentos ayuda a detec­tar si se ha mani­pu­lado el hard­ware. De este modo, una uni­dad cen­tral puede super­vi­sar un gran número de nodos de red basán­dose en los per­files cre­a­dos. Esta super­vi­sión se com­ple­menta con prue­bas de ident­i­dad, los llama­dos «ancla­jes de con­fi­anza», inte­gra­dos en el hard­ware. Ade­más, se pre­tende lograr una mayor fia­bil­idad de los sis­te­mas medi­ante el des­ar­rollo de un sis­tema de auto­super­vi­sión y la mejora de la gestión de recursos. 

La gestión autó­noma de la ener­gía, el auto­dia­g­nó­stico del hard­ware obso­leto y la gestión segura y efi­ci­ente de las actua­li­za­cio­nes son los pila­res fun­da­men­ta­les de una solu­ción inno­va­dora, como la que se va a uti­li­zar, por ejem­plo, en la instal­a­ción de cen­tros de datos en aero­ge­nera­do­res, nues­tros wind­CORES. Los socios del con­sor­cio seguirán des­ar­rollando los resul­ta­dos de la inves­ti­ga­ción una vez fina­liz­ado el proyecto hasta que estén lis­tos para salir al mer­cado. A largo plazo, los resul­ta­dos de la inves­ti­ga­ción se incor­por­arán al des­ar­rollo de están­da­res y sis­te­mas de código abierto para el IoT. Estas aport­a­cio­nes tam­bién son importan­tes para la indus­tria auto­mo­vilí­stica, el sec­tor ener­gé­tico, la logí­stica y otros ámbi­tos de apli­ca­ción con infraes­truc­tu­ras sensibles. 

Los obje­tivos de un vistazo:

  • Diseño y prue­bas de sis­te­mas IoT con múl­ti­ples niv­eles de endu­re­ci­mi­ento y recur­sos limitados
  • Fun­cio­na­mi­ento seguro y fia­ble de los sis­te­mas de IoT en entor­nos poco segu­ros y en los que es difí­cil rea­li­zar el mantenimiento
  • Fun­cio­na­mi­ento seguro y super­vi­sado medi­ante el IoT de infraes­truc­tu­ras peri­fé­ri­cas con pro­tección peri­me­tral insuficiente


Más infor­mación sobre el proyecto en la página web del Ministerio:

https://www.forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de/projekte/c‑ray4edge

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¿Te inte­resan nues­tros proyec­tos de inves­ti­ga­ción? Pues no dudes en ponerte en cont­acto conmigo. 

Dr. Ing. Marco Plaß

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inves­ti­ga­ción @windcores .de

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