ENERSAVE

Methodik zum Entwurf von energiesparenden, verifizierten Systemen

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Energieverbrauch in Schaltungen als durchgängiges Entwurfskriterium

Internet-Netzwerkknoten -  Einsparungen von bis zu 6 Mio. Tonnen CO2 möglich:

Durch steigenden Datenverkehr nimmt auch der Energieverbrauch in IT- und Telekommunikationssystemen rasant zu. ENERSAVE verfolgt das Ziel, mindestens 30% des Energieverbrauchs in Telekommunikationssystemen durch eine neue Entwurfsmethodik für energieeffiziente Schaltungen einzusparen. Erprobt werden sollen die neuen Ansätze am Beispiel von Internet-Netzwerkknoten. Damit würde ENERSAVE im ersten Schritt einen Beitrag leisten, dass Internet-Netzwerkknoten – Rückgrat unserer Kommunikationsgesellschaft – trotz exponentiell steigender Datenraten und -volumina effizient und ressourcenschonend betrieben werden können.

Die weltweite Informations- und Kommunikationstechnik verbraucht inzwischen vergleichbare Energiemengen wie der Luftverkehr. Dennoch gibt noch keine Methoden, um den Energieverbrauch von integrierten Schaltungen, wie sie auch in Netzwerknoten benötigt werden, durchgehend im Entwurfsprozess auf Basis des späteren Einsatzes zu berücksichtigen oder abzuschätzen. Damit ist die Leistungsbilanz nicht ausreichend kalkulierbar, was in der Regel zu einer Überdimensionierung und damit zu einem zu hohen Verbrauch der Betriebsmittel (z.B. Strom für Kühlung) führt.

Im Verbund ENERSAVE wird eine neue Entwurfsmethode für energieeffiziente integrierte Schaltungen entwickelt und am Beispiel eines Netzwerkknotens der Telekommunikation verifiziert. Aktuell sind in Deutschland ca. 40 000 Netzwerkknoten in Betrieb. Schon beim Einsatz von 1.000 Netzwerkknoten, die mit ENERSAVE-Methodik entworfen werden, könnten jährlich 150.000 Tonnen CO2 und damit 10 Mio. € Betriebskosten eingespart werden.

Dazu wird im Projekt eine neuartige „Energy Efficient Design“ Methodik von der Systemebene bis zum Silizium erarbeitet, in der auch die Nutzungseigenschaften zur Energieeinsparung schon im frühen Entwurfsstadium Berücksichtigung finden. Eine wesentliche Einsparmöglichkeit wird in Form der Analyse des Nutzerverhaltens an den Knoten erschlossen, so dass Architekturen und Siliziumentwürfe besser auf Energieeffizienz ausgerichtet werden können.

Die neu zu entwickelnde „Energy Efficient Design“ Methodik kann schnell in aktuelle Entwurfsprozesse insbesondere von Alcatel-Lucent und Infineon transferiert werden. Das Projektkonsortium deckt durch die Verbindung von Komponenten- (Infineon), Methoden- (OFFIS) und Systemwissen (Alcatel-Lucent), erweitert um spezifisches Wissen der Forschungspartner (TU Kaiserslautern) die notwendige große Bandbreite zur erfolgreichen Herangehensweise ab.