Paperitehtaasta yhdeksi maailman ympäristöystävällisimmistä datakeskuksista

Datakeskuksen rakentaminen globaalin pandemian aikana ei ollut mikään läpihuutojuttu. Datakeskushanke käynnistettiin kesäkuussa 2019, kun LUMI-konsortio valittiin isännöimään yhtä EuroHPC:n lippulaivasupertietokoneista. Rakennustyöt aloitettiin datakeskuksessa helmikuussa 2020 sen jälkeen, kun yli kymmenen osahankkeen tarjouskilpailut oli saatu päätökseen. Nyt keväällä 2021 datakeskus on valmis, ja viranomaislupaa sen käyttöönotolle haetaan.

– Olemme rakentaneet maailmanluokan datakeskuksen maailmanluokan supertietokoneelle. Lisäksi datakeskuksemme on yksi maailman ekologisimmista paikoista supertietokoneille: LUMI-supertietokoneen käyttämä sähkö tuotetaan sataprosenttisesti vesivoimalla, ja muun muassa hukkalämmön tehokkaan hyödyntämisen ansiosta LUMI-supertietokoneen hiilijalanjälki on nolla tai jopa negatiivinen, CSC:n Kajaanin datakeskusjohtaja Jukka-Pekka Partanen kertoo.

Vuonna 2019 LUMI-hankkeen riskienhallintalistalta puuttui yksi sana, jota kukaan ei voinut ennakoida: pandemia.

– Tiukasta aikataulusta, yli kymmenen alihankkijayritystä sekä CSC:n työntekijöitä työllistäneestä suuresta hankkeesta ja pandemiasta huolimatta olemme nyt datakeskuksen käyttöönoton loppuvaiheessa. LUMI-supertietokone on pian täällä, Partanen jatkaa.

Vihreä, vihreämpi, LUMI-datakeskus

LUMI-supertietokoneen perustana on maailmanluokan ekologinen kestävyys ja kustannustehokkuus. LUMI tukee ja näyttää suuntaa Euroopan ICT-sektorille Euroopan unionin asettamien kunnianhimoisten ilmastotavoitteiden ja vihreän siirtymän päämäärien saavuttamiseksi.

LUMI-supertietokone varustetaan nestejäähdyttimillä ja hukkalämpö syötetään Kajaanin kaupungin kaukolämpöverkkoon. Supertietokoneen tuottaman hukkalämmön osuus kaupungin kaukolämmöstä on noin 20 prosenttia, eli se pienentää merkittävästi koko kaupungin hiilijalanjälkeä. Loiste Lämpö on rakentanut hankkeen kaukolämpöyhteyden ja huolehtii myös tietokoneen tuottaman hukkalämmön hyödyntämisestä.

Jäähdytyksen tarve on vähäisempi myös siksi, että vuoden keskilämpötila on Kajaanissa paljon pienempi kuin esimerkiksi Etelä-Euroopassa. Myös toteutusratkaisu, jossa hyödynnetään entistä tehdasrakennusta, pienentää LUMI-hankkeen hiilijalanjälkeä.

LUMI-supertietokoneen energiankulutus katetaan sataprosenttisesti Vattenfallin tuottamalla vesivoimalla.

– Hiilidioksidipäästöjen vähentäminen on maailmanlaajuisesti erittäin tärkeä tavoite. Vihreän siirtymän ohjelman yhtenä tavoitteena EU pyrkii siihen, että kaikki eurooppalaiset datakeskukset olisivat ilmastoneutraaleja vuoteen 2030 mennessä. CSC:n datakeskuksen kohdalla ei tarvitse odottaa hetkeäkään, sillä tämä tavoite on jo saavutettu. Ekotehokkuuden kannalta Kajaani on ihanteellinen paikka supertietokoneille. Lisäksi datakeskuksen sähköverkko on erittäin luotettava, ja sähkökustannukset ovat erittäin pienet. Datakeskus on myös tärkeä osa nopeaa pohjoismaista tietoliikennerunkoverkkoa, Partanen selittää.

Täydellinen muodonmuutos reilussa vuodessa

Entinen paperitehdas on käynyt läpi perusteellisen muodonmuutoksen vain vähän yli vuodessa. Tekniset tilat – kuten kaapelointi, jäähdytysjärjestelmät, sähkönjakelu ja taloautomaatio – sijaitsevat varsinaisen konesalin alla. Lisäksi datakeskuksessa on vierailijakeskus ja näköalatasanne, jolta voi ihastella koko komeutta ylhäältä käsin.

Teknisten ja rakenteellisten muutosten lisäksi huomiota on kiinnitetty datakeskuksen visuaaliseen ulkoasuun. Suomen kielen lunta tarkoittavan sanan mukaan nimetyn LUMI-supertietokoneen konesali saa ylleen ainutlaatuisen suojakuoren, joka muistuttaa lumihiutaleita tai hankea. LUMI-supertietokone, eli HPE Cray EX -järjestelmä sijaitsee siis tämän suojakuoren sisällä. Rakenne on valmistettu rei’itetyistä alumiinikomposiittipaneeleista, jotka myös valaistaan.

– Muotoilua inspiroivat paitsi lumi myös datakeskuksen sijainti pohjoisessa. Hankkeen tavoitteena oli luoda supertietokoneelle toiminnallinen suojakuori, joka herättää vierailijoissa wau-efektin, Mikael Haasmaa, Synopsis Architects Oy:n toimitusjohtaja ja LUMI-hankesuunnitelman pääsuunnittelija, kertoo.

Geometria Architecture Oy:n arkkitehdit osallistuivat alumiinirakenteiden suunnitteluun hyödyntämällä 3D-mallinnusta ja laskennallista suunnittelua, jotta kuoresta voitiin tehdä toimiva malli.

LUMI-hankkeen rakennustöissä on työskennellyt kaiken kaikkiaan noin sata henkilöä useista yrityksistä.

Nyt datakeskus on valmis vastaanottamaan LUMI-supertietokoneen, jotta se voi aloittaa työnsä maailman johtavana tieteellisenä instrumenttina eurooppalaisten tutkijoiden palveluksessa.

– Haluamme kiittää kaikkia datakeskushankkeeseen osallistuneita osapuolia: urakoitsijoita, LUMI-konsortiota ja kaikkia hankkeeseen osallistuneita työntekijöitä – unohtamatta erinomaista yhteistyötä EuroHPC JU -yhteisyrityksen kanssa. Datakeskus on nyt valmis, mutta tämä on vasta alkua LUMI-supertietokoneelle! Odotamme myös innolla, että muutkin tutkimusinfrastruktuurit näkevät Kajaanin datakeskuksen ympäristö- ja kustannustehokkuuden ja valitsevat Kajaanin tulevaksi sijainnikseen. Tilaa ja sähköä riittäisi ainakin 20 samankokoiselle laitokselle, LUMI-supertietokonekeskuksen johtaja Pekka Manninen toteaa.

Katsele LUMI-datakeskuksen rakennustöitä esitteleviä videoita:

Lisätietoja

LUMI-supertietokone ei ole yksin: myös CSC:n kansalliset supertietokoneet Mahti ja Puhti sijaitsevat CSC:n datakeskuksessa Renforsin rannan yritysalueella. Lisäksi alueella toimii noin 40 eri toimialoja edustavaa yritystä. Renforsin rannan yritysalue työllistää enemmän ihmisiä kuin paperitehdas toimintansa loppuvaiheessa.

LUMI-supertietokone on yksi maailman nopeimmista tietokoneista. Sen teoreettinen laskentateho on yli 550 petaflopsia eli 550 miljoonaa miljardia laskutoimitusta sekunnissa. Tämän lisäksi LUMI on yksi maailman edistyksellisimmistä alustoista tekoälylle.

LUMI vie tilaa 150 neliömetriä – noin tenniskentän kokoisen alueen verran – HPE:n kompaktin laitteiston ansiosta, ja painaa noin 150 000 kiloa.

LUMI on yli 200 miljoonan euron investointi. Summa kattaa järjestelmän koko elinkaaren kustannukset.

CSC:n Kajaanin datakeskus on erittäin hyvin skaalautuva suurille laitteistoille ja laajennuksille tai muulle mahdolliselle infrastruktuurille, joten se sopii ihanteellisesti kestävän datakeskusekosysteemin rakentamiseen. Myös datakeskuksen luotettavat ja nopeat tietoliikenneverkot on suunniteltu suurteholaskentaa varten. Lisäksi alueella on erikoistuttu ainutlaatuisella tavalla data-analytiikkaan Kajaanin ammattikorkeakoulun ja lukuisten tieto- ja viestintätekniikan yritysten ansiosta.

Juttu on julkaistu alun perin LUMIn verkkosivustolla.

Kirjoittaja: Anni Jakobsson