Análise de simuladores e adaptação visando a redução das emissões de CO2 em data centers

• Processo: 24/23163-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
• Pesquisador responsável: Daniel de Angelis Cordeiro
• Beneficiário: Gabriella Silva Saraiva
• Supervisor: Danilo Carastan dos Santos
• Instituição Sede: Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Laboratoire D'Informatique De Grenoble, França
• Vinculado à bolsa: 24/09487-4 - Análise de simuladores e adaptação visando a redução das emissões de CO2 em data centers, BP.IC
• Assunto(s): Avaliação de desempenho Computação em nuvem Economia de energia Simulação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Avaliação de Desempenho | Computação em Nuvem | Economia de Energia | Escalonamento ciente de energia | Simulação | Computação Sustentável

Resumo

As atividades humanas dependem cada vez mais de programas computacionais executados em plataformas de computação em nuvem. Para atender à crescente demanda, os data centers utilizados nessas plataformas aumentaram significativamente suas capacidades de processamento. Esse aumento levou a um cenário no qual 2% da demanda global de energia em 2022 e aproximadamente 2% das emissões de gases de efeito estufa foram atribuídos a esses data centers. Diversos estudos recentes propõem algoritmos de gerenciamento de recursos computacionais conscientes do consumo de energia para reduzir esses impactos. No entanto, além de reduzir o consumo de energia, é essencial que esses algoritmos considerem as emissões de carbono associadas à matriz energética que alimenta essas plataformas, dado que as emissões de CO¿ variam significativamente entre os diferentes tipos de fontes de energia. Este projeto propõe a incorporação de cálculos de emissões de carbono nas simulações realizadas pelo simulador Batsim, com o objetivo de fornecer uma análise mais completa do impacto ambiental causado por diferentes métodos de gerenciamento de tarefas e recursos em data centers. A proposta envolve o desenvolvimento de um plugin no SimGrid, framework de simulação no qual o Batsim é baseado, que calcula as emissões de CO2 com base no consumo de energia e na localização geográfica da plataforma simulada, considerando a composição da matriz energética local. Posteriormente, o plugin será integrado ao Batsim, garantindo compatibilidade com as simulações já realizadas no simulador. Por fim, será estudada a viabilidade da inclusão de fontes de energia complementares à rede elétrica local, como baterias e painéis solares, com o objetivo de aprimorar o modelo de emissões de carbono associado às simulações. O projeto será desenvolvido no Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG), na França, sob a co-supervisão do Prof. Dr. Danilo Carastan-Santos.