Licht soll Rechenzentren effizienter machen
Große Rechenzentren und Supercomputer sollen bald wesentlich kosten- und energieeffizienter und zugleich noch leistungsfähiger werden. Dieses ehrgeizige Ziel haben sich Fraunhofer-Wissenschaftler und 17 Partner aus Wirtschaft und Forschung in dem EU-Projekt »PhoxTroT« gesetzt. Der Schlüssel dazu ist die optische Datenübertragung. In den nächsten vier Jahren erforschen die Projektpartner neue Synergien zwischen bestehenden Ansätzen, entwickeln neue Technologien und Strategien.
Riesige Data Center wie die von Cloudanbietern sind äußerst energiehungrig: 260 Millionen Watt fressen zum Beispiel die Serverfarmen von Google kontinuierlich, um Datenberge zu bearbeiten, die mehrere Petabytes umfassen. Damit ließe sich eine Großstadt mit 200.000 Haushalten versorgen. Entsprechend hoch sei der Zwang, Energie einzusparen, teilt das Fraunhofer-Institut auf seiner Homepage mit. Diese Tatsache habe die EU bewogen, das Projekt PhoxTroT unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM in Berlin ins Leben zu rufen. Ziel sei es, den Energieverbrauch um mindestens 50 Prozent zu senken und gleichzeitig die Kapazität optischer Datenverbindungen von einem auf zwei Terabit pro Sekunde (Tb/s) zu erhöhen. Somit ließen sich auch die Kosten spürbar reduzieren.
Nur ein Bruchteil an Energie benötigt
Und Licht soll den Weg dorthin weisen: Denn Datenübertragung per Licht brauche nur einen Bruchteil der Energie von herkömmlichen Methoden. Ansätze für die photonische Übertragung gebe es bereits und die verfügbaren Technologien seien für sich genommen auch gut erforscht. Doch es fehle der rote Faden. »Das Neue am PhoxTroT-Projekt ist, dass wir jetzt die Synergien zwischen den einzelnen Komponenten erforschen und sie nach dem Prinzip »Mix und Match« in einem neuen Forschungskonzept miteinander verbinden«, erklärt Projektkoordinator Dr. Tolga Tekin vom IZM.
Doch am Ende des Projekts sollen auch ganz neue Technologien stehen, die eine Antwort auf die bisher noch ungelöste Frage geben: Wie lässt sich eine durchgehende Datenverbindung per Licht auch über Hunderte von Kilometern sicherstellen? Dazu entwickeln die Projektpartner drei Demonstratoren für unterschiedliche Hierarchieebenen: An ihnen werden sie die optische Übertragung innerhalb einer Leiterplatte (on board), zwischen Leiterplatten (board to board) und von einem Serverschrank zum nächsten (rack to rack) verwirklichen und untersuchen. Die Kombination dieser Schnittstellen solle in greifbarer Zukunft auch das Überbrücken längerer Strecken ermöglichen. In einem weiteren Schritt wollen die Projektpartner Single-Mode-Lösungen entwickeln, die optische Chips auf einer Leiterplatte integrieren. Dabei soll die Signalübertragung über einen Lichtweg, und nicht wie bisher über mehrere, erfolgen. Daher eigne sich diese Technologie besonders für die Übertragung extrem hoher Datenraten über lange Distanzen.
Mammutprojekt PhoxTroT
Das Forschungsvorhaben wird von der Europäischen Union mit neun Millionen Euro gefördert und läuft seit Oktober 2012 über einen Zeitraum von vier Jahren. Insgesamt sind 18 Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen aus ganz Europa beteiligt. So werde die Koordination am IZM ebenfalls zur Mammutaufgabe, wie Projektkoordinator Dr. Tekin berichtet: »Die größte Herausforderung ist, dass die Partner aus unterschiedlichen thematischen Bereichen kommen. Auf der einen Seite sind die Technologieexperten und auf der anderen die Systemexperten mit unterschiedlichen Herangehensweisen. Wir müssen alle an einen Tisch bringen, Verständnis für die Sichtweisen der Beteiligten schaffen und die Kommunikation in die richtigen Bahnen lenken.« Das sei so ein bisschen wie beim Tanzen, wo Koordination, Kreativität und Durchhaltevermögen gefragt sind. Nicht umsonst erinnert der Projektname PhoxTroT daran.
->Quelle: www.fraunhofer.de