Force AI
Wie können Rechenzentren in Europa günstiger und nachhaltiger werden? Das Projekt “Flexibilization Optimization and Resource Management for Computing Energy of AI-Applications” (FORCE-AI) entwickelt Lösungen, mit denen Rechenzentren ihren Stromverbrauch flexibel an die Verfügbarkeit von grünem, kostengünstigem Strom anpassen können. Daran forscht das Technologietransferzentrum (TTZ) Data Analytics der Technischen Hochschule Augsburg (THA) in Donauwörth gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft.
Energieflexible Rechenzentren machen europäische Cloud-Anbieter wettbewerbsfähig und stärken die digitale Souveränität Europas.
Wer in Europa Künstliche Intelligenz (KI) entwickelt, ist heute meist auf Rechenleistung von US-Anbietern wie Microsoft, Amazon oder Google angewiesen. Das belastet vor allem kleine und mittlere Unternehmen sowie KI-Start-ups mit hohen Preisen und gefährdet die Datensouveränität, also die selbstbestimmte Kontrolle über eigene Daten. Europäische Rechenzentren könnten eine Alternative sein. Ihr größter Kostentreiber sind jedoch die hohen Stromkosten für Betrieb und Kühlung. Der Bedarf ist enorm: Allein das Training des Sprachmodells GPT-3 benötigte laut University of Washington rund 10 Gigawattstunden Strom, so viel wie etwa 1.000 US-Haushalte pro Jahr. Zugleich zeigt eine Bitkom-Studie das Potenzial: 46 Prozent der befragten Rechenzentren haben bereits erwogen, aktiv am Strommarkt teilzunehmen. Genau hier setzt FORCE-AI an.
Ziele des Projekts
- Das ökologische und ökonomische Potenzial von Energieflexibilität für Cloud-Anbieter messbar machen
- Technische Lösungen entwickeln, die Rechenleistung für KI-Trainings und KI-Anwendungen energieflexibel steuern
- Die Machbarkeit in einer realen Umgebung demonstrieren
- Ergebnisse so verallgemeinern, dass viele Rechenzentren und KI-Anwendungen davon profitieren
Vorgehen und Forschungsschwerpunkte
Das Projekt gliedert sich in drei aufeinander aufbauende Schwerpunkte. Zunächst analysieren die Forschenden den Energieverbrauch moderner Rechenzentren. Daraus soll eine Messmethode entstehen, die zeigt, wie stark der Energiebedarf mit der Rechenleistung schwankt und welche Einsparpotenziale daraus quantifiziert werden können. Im zweiten Schritt erprobt das Team sogenannte Scheduling-Algorithmen. Diese Programme planen, wann und wo Rechenaufgaben ausgeführt werden – künftig bevorzugt dann, wenn grüner Strom verfügbar und günstig ist. Als Demonstrator dient das Rechenzentrum der THA, das im Rahmen der Hightech Agenda Bayern mit einem leistungsstarken GPU-Cluster ausgestattet wurde. Im dritten Schwerpunkt sichert das Projekt den Technologietransfer: Design-Guidelines und Handlungsempfehlungen machen die Ergebnisse für ein breites Spektrum an Cloud-Anbietern und Anwendungsdomänen nutzbar.
Beitrag der THA
Im Projekt „FORCE-AI" forscht das Technologietransferzentrum Data Analytics der Technischen Hochschule Augsburg in Donauwörth unter Leitung von Prof. Dr. Björn Häckel und Prof. Dr. Wolfgang Kratsch an energieflexiblen Betriebskonzepten für Rechenzentren. Die Gruppe von Prof. Häckel bringt langjährige Erfahrung aus dem Kopernikus-Projekt SynErgie zu Energieflexibilität und Strommarktdesign ein. Die Gruppe von Prof. Kratsch steuert Expertise aus zahlreichen praxisorientierten Projekten zu anwendungsorientierter KI bei.
Partner
Beteiligte Unternehmen und Forschungseinrichtungen
- TTZ Data Analytics in Donauwörth
- XITASO
- Sonextis
- OpenHippo
- Ailitiq
- LEW TelNet
- Cell Mind
