Energieeffizienz und Nachhaltigkeit der KI-Datenverarbeitung in Rechenzentren (IA)

Erwartetes Ergebnis:

Pilotprojekte für neue Technologien und ein Demonstrationsstandort, die zur Energieeffizienz und Nachhaltigkeit der KI-Datenverarbeitung in Rechenzentren beitragen und die strategische Autonomie und Klimaziele der EU stärken. Es wird erwartet, dass die Projektergebnisse zu einem oder mehreren der folgenden Ergebnisse beitragen (weitere Details im Umfang):

• Demonstrierte Innovationen, die die Wärmeabfuhr von Hochleistungs-KI-Chips (z. B. direkte On-Chip-Kühlung, fortschrittliche thermische Schnittstellenmaterialien, mehrstufiges Wärmemanagement) erheblich verbessern und eine höhere Leistung ohne thermische Drosselung ermöglichen. Dies sollte zu einem geringeren Kühlenergiebedarf und einer höheren Zuverlässigkeit für dichte KI-Workloads führen.
• Prototypen neuartiger Notstromsysteme (wie z. B. mit Graphen verstärkte Batterien), die mit minimalen Kühlanforderungen arbeiten, die Ausfallsicherheit von Rechenzentren verbessern und eine bessere Nutzung erneuerbarer Energien ermöglichen.
• Neue Methoden und Frameworks, die das gesamte Rechenzentrum für eine energieeffiziente KI-Verarbeitung optimieren. Dazu gehören intelligente Workload-Planung und KI-Modelloptimierungstechniken zur Reduzierung des Energieverbrauchs (z. B. kohlenstoffbewusste Job-Planung und Leistungsbegrenzung zur Reduzierung des Energiebedarfs und der Spitzentemperaturen) sowie Designs zur Integration von erneuerbaren Energien vor Ort/außerhalb des Standorts und zur Wiederverwendung von Abwärme.
• Als Ergebnis aller oben genannten Punkte ein offener Pilot-Demonstrationsstandort, der das Testen und die Integration der Ergebnisse dieser Projekte ermöglicht und als europäische Referenz für die Präsentation der Durchbrüche und Spitzentechnologien für energieeffiziente und nachhaltige Rechenzentren dient, die im Rahmen dieses Themas entwickelt wurden. Dieser Standort sollte als Modell für die Technologieeinführung in der europäischen Rechenzentrumsbranche dienen.

Die Ergebnisse sollten das Potenzial für eine verbesserte Energieeffizienz und die Nutzung von Abwärme in externen Anwendungen aufzeigen, im Einklang mit den europäischen Zielen für eine kohlenstoffneutrale Heizung/Kühlung.

Umfang:

Die Maßnahmen sollten die folgenden Entwicklungsbereiche umfassen:

1. Direkte On-Chip-Kühlung und Wärmemanagement, einschließlich neuartiger und innovativer Kühltechniken auf Chip- und Modulebene (direkte Flüssigkeitskühlung, Heatspreader, thermische Schnittstellenmaterialien und fortschrittliche Verpackung) sowie mehrstufige Wärmemanagementtechniken.
2. Energieeffiziente Notstrom- und Speichersysteme: Innovationen in frühen Energiespeicherkonzepten (mit Graphen verstärkte Batterien, Superkondensatoren und andere aufkommende Batterietechnologien) und Ansätze für eine Netto-Null-Sicherung.
3. Nachhaltige Rechenzentrumsarchitekturen und KI-Workload-Optimierung: Adressierung der KI-gesteuerten Workload-Planung, des adaptiven Energiemanagements, der dynamischen Ressourcenzuweisung und der Integration von Rechenzentrums-Wärmeerfassung und -wiederverwendung.
4. Materialforschung für Energieeffizienz: Projekte zur Nutzung bestehender Forschungsergebnisse in neuen Materialien und Komponenten, die die Energieeffizienz und das Wärmemanagement unterstützen, und deren Einsatz zum Nutzen von Rechenzentren.
5. Optimierung des Betriebs und der Funktion von Rechenzentren: Erforschung von KI-Lösungen zur Optimierung der Funktion von Rechenzentren, der Computerarchitektur und der Virtualisierung, um deren Kohlenstoff- und Umweltfußabdruck zu minimieren.
6. Integration von Rechenzentren in Energiesysteme und die weitere Region: einschließlich Lösungen, die Rechenzentren in die Energieplanung und den Betrieb integrieren.

Darüber hinaus muss der Pilot-Demonstrationsstandort die Kombination der Ergebnisse der anderen geförderten Projekte in diesem Thema ermöglichen und die Präsentation, das Benchmarking und die Förderung ihrer Ergebnisse bei interessierten Industriepartnern, einschließlich der europäischen Rechenzentrums- und Colocation-Branche sowie anderer Betreiber von KI-Rechenzentren, wie Cloud- und Edge-Computing-Anbietern, ermöglichen.

Insgesamt wird erwartet, dass dieses Thema vier Projekte finanziert. Drei Projekte sollen die erwarteten Ergebnisse 1-3 adressieren, während ein viertes Projekt …