CoolEdgeHPC

Modulare, heterogene Edge-to-HPC-Microserverplattform mit leiterplatten-integrierter Entwärmung

CoolEdgeHPC strebt die Konzeption, Realisierung und Demonstration eines modularen und skalierbaren Microserversystems an. Das hochintegrierte System verfügt dazu über eine leistungsfähige Kommunikationsinfrastruktur und eine integrierte, innovative Kühllösung. Zur Realisierung des Konzepts werden Technologien aus den Bereichen heterogenes Rechnen, Embedded-Computing, Leiterplattentechnik, und Mikrofluidik kombiniert.

Basis des Lösungsansatzes ist eine modulare und auf die Erfordernisse von Edge, Cloud und HPC hin skalierbare Microserverplattform, die eine effiziente Kombination von CPUs (x86, ARM, RISC-V), GPUs, domänenspezifischen Beschleunigern und FPGAs ermöglicht. Die angestrebte Modularität ist der Schlüsselfaktor für ein nachhaltiges, weil nachrüstbares Systemdesign. So wird bspw. die nachträgliche Erweiterung um neue Beschleunigertypen möglich, ohne die Gesamtinfrastruktur erneuern zu müssen. Die dafür notwendige flexible Kommunikationsinfrastruktur wird neben hohen Bandbreiten auch geringe Latenzen ermöglichen, ein weiterer wesentlicher Baustein, um die angestrebte Gesamtperformance zu erreichen.

Ein kompakter Aufbau, eine hohe Energieeffizienz und intelligente Entwärmungskonzepte stellen weitere Herausforderungen dar. Nur bei Erfüllung dieser Anforderungen kann eine niedrige Total Cost of Ownership (TCO) im Cloud- und HPC-Bereich ermöglicht werden, da der Raumbedarf im Rechenzentrum gespart und gleichzeitig eine effiziente Ankopplung an Kühlung und Netzwerkinfrastruktur ermöglicht werden muss. Im Edge-Bereich werden kompakte, passiv gekühlte, robuste Systeme mit einem breiten Temperaturbereich ermöglicht, die für viele Edge-Anwendungen essentiell sind.

Modulare, heterogene Edge-to-HPC Microserverplattform mit hoher Integrationsdichte und flexibler, leistungsfähiger Kommunikationsinfrastruktur. Durch die integrierte Entwärmungslösung auf Basis von Mikrofluidik wird die Leiterplatte in temperaturkritischen Regionen effizient entwärmt.

Das Projektkonsortium besteht aus zwei KMUs sowie zwei Hochschulen. Das Unternehmen Christmann als Konsortialführer strebt durch das Engagement im Projekt eine Stärkung seiner Position im Edge-, Cloud- und HPC-Markt an. Das Unternehmen ILFA wird durch das Projekt in die Lage versetzt, eine PCB-integrierte Fluidikkühlung zu entwickeln und damit aktuell bestehende Kundenbedarfe zu bedienen. Beide Unternehmen werden im Projekt durch die Hochschulen TU Berlin und Universität Bielefeld bei der Realisierung der jeweiligen Produkte durch essenzielles Know-how, Entwurfswerkzeuge, industrierelevante Fertigungsprozesse und notwendige Messtechnik unterstützt.

Als assoziierte Partner unterstützen das Unternehmen Congatec als Marktführer im Bereich Microserver bei der Weiterentwicklung entsprechender Industriestandards im Bereich Computer-on-Module, sowie WestfalenWIND als Anwender im Bereich des heterogenen, energieeffizienten Cloudcomputings, welches direkt in Windkraftanlagen integriert werden kann.

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