Энергоэффективность в ЦОД – в центре внимания Intel

Вряд ли кого-то нужно сегодня убеждать в актуальности вопросов энергосбережения. Несколько последних лет очень наглядно продемонстрировали, что проблема энергоресурсов может неожиданно коснуться даже вполне благополучных стран, и все чаще вопросы нахождения и использования альтернативных (желательно восстанавливаемых) источников энергии поднимаются не учеными, а государственными чиновниками самых высоких рангов или даже на уровне надгосударственных объединений. IT-индустрия некоторое время находилась как бы вне этих процессов, но бесконечно это продолжаться не могло...

Пэт Гелсингер: «Сервер, выпущенный несколько лет назад, сегодня фактически переводит ценные ресурсы, для которых нашлось бы другое применение»

Пожалуй, наиболее недвусмысленна в вопросах энергосбережения позиция Intel. C выпуском в прошлом году нового поколения процессоров Intel Core 2 Duo и Intel Xeon на базе микроархитектуры Intel Core компания предложила отказаться от оценки «чистой» производительности в пользу именно энергоэффективности, т. е. производительности в расчете на ватт потребляемой электроэнергии. Смысл подобной смены приоритетов достаточно очевиден – столь же мощные, но гораздо более экономные компьютеры могут гораздо дольше функционировать от батарей или просто создавать меньше шума на рабочих местах.

Собственно экономия электроэнергии, вероятно, не так актуальна для конечных пользователей, как для крупных компаний, но совершенно точно выходит на передний план, когда речь идет о центрах обработки данных (ЦОД). Действительно, ведь для подобных сооружений существуют достаточно жесткие требования и стандарты по обеспечению резервного питания, поддержанию температурного режима, вентиляции и пр. В результате сегодня не являются диковинками ЦОД, потребляющие порядка 180 МВт электроэнергии в круглосуточном режиме, при этом около 45% указанного количества приходится именно на систему вентиляции. По прогнозам Gartner, через несколько лет затраты на электроэнергию могут составлять до половины IT-бюджета компаний – против нынешних 10%, что также немало.

Интересна и картина в региональном или государственном масштабе. Например, по некоторым оценкам, на центры обработки данных в Калифорнии приходится лишь 0,1% всей потребляемой электроэнергии, что на первый взгляд не кажется существенным. Однако есть все основания ожидать увеличения данного показателя и, в любом случае, размещение крупных ЦОД возле населенных пунктов может представлять определенные проблемы. Неслучайно Еврокомиссия собирается разработать специальный «кодекс поведения» для операторов ЦОД, касающийся именно вопросов расходования энергии – впрочем, пока только для добровольного применения. Стоит обратить внимание, что хотя на сегодняшний день существует целый ряд регуляторных документов, касающихся защиты окружающей среды (например, так называемый Киотский протокол) и вопросов энергоэффективности (Energy Star и пр.), до сих пор они не затрагивали серверного оборудования и тем более ЦОД.

Представители British Telecom и Host Europe охотно делились проблемами ЦОД, с которыми они знакомы отнюдь не по наслышке

Со своим видением данной проблематики представители Intel ознакомили европейских журналистов и аналитиков в конце февраля в Лондоне, накануне большой конференции по вопросам ЦОД. Естественно, все инициативы корпорации строятся вокруг характеристик выпускаемых ею чипов, ведь в центрах обработки данных эффект от использования энергоэффективных микропроцессоров увеличивается многократно – за счет уменьшения потребностей в вентиляции и охлаждении. Пэт Гелсингер (Pat Gelsinger), старший вице-президент Intel и генеральный менеджер подразделения Digital Enterprise Group, обсуждал эти и другие темы на примере четырехъядерных микропроцессоров Intel Xeon серии 5300, а сегодня уже выпущены даже более экономичные 50-ваттные модели Intel Xeon L5310 и L5320, ориентированные на применение в «лезвийных» серверах. Еще лучшие перспективы сулит ожидаемый переход на 45-нанометровый техпроцесс, в основу которого среди прочего положен целый ряд инноваций, направленных именно на повышение экономичности чипов. Все это достаточно очевидные вещи, но ситуация с ЦОД, конечно, требует более комплексного рассмотрения.

Три стратегические задачи в развитии современных ЦОД сформулировал Дэн Костелло (Dan Costello), директор по стандартам и технологиям подразделения Global Facilities Services – собственной IT-службы Intel, которая, кстати, сегодня поддерживает около 140 центров обработки данных разных размеров и назначения. По его мнению, существенному снижению общей стоимости владения ЦОД в ближайшем будущем должны способствовать их консолидация, виртуализация глобальных ресурсов и более частое обновление серверного оборудования. Последнее на первый взгляд может показаться не вполне очевидным, однако следует учитывать, что, например, современный компьютер нередко оказывается втрое-вчетверо производительнее своего аналога всего годичной давности с таким же энергопотреблением. При этом среднестатистический 1U-сервер за три года расходует энергии почти на $2000 (по европейским ценам).

Дэн Костелло: «Чем плотнее ЦОД, тем экономичнее и проще в обслуживании они оказываются»

Другими конкретными шагами в решении указанных задач должны стать внедрение технологий виртуализации, широкое применение «лезвийных» серверов (что само по себе позволяет в среднем сократить энергопотребление на 25%), эффективное использование площадей. Результатом будут более «плотные» ЦОД, т. е. с компактным размещением оборудования, что в первую очередь позволит снизить затраты на вентиляцию и охлаждение. Плотность принято измерять в потребляемой мощности на единицу площади – для современных центров обработки данных считается хорошим показатель в 500 WPSF (ватт на квадратный фут), однако, как подтверждают результаты проведенного Intel моделирования, с учетом всех изложенных мер и тенденций его вполне реально улучшить в два с половиной раза.

Технологии виртуализации приобретают в ЦОД все большее значение – об этом говорили не только представители Intel, но и приглашенные сотрудники British Telecom и Host Europe (поддерживающих 70 и 33 ЦОД соответственно). С их помощью можно решать практически все актуальные вопросы – избавляться от устаревшего оборудования, сохраняя при этом совместимость с унаследованным ПО, повышать степень консолидации серверов, а значит, и уровень их утилизации и пр. В идеале, и это пропагандирует Intel, предлагаемые ЦОД услуги должны полностью абстрагироваться от используемого аппаратного обеспечения. Однако, по общему мнению, пока этому препятствует некоторая косность заказчиков.

Стремление к энергоэффективности современных центров обработки данных поднимает и целый ряд смежных вопросов – необходимы новые метрики, стандарты, промышленные методики тестирования. Рано или поздно ответы будут найдены и на них. Но на данном этапе наиболее важно понять всю принципиальность данной проблемы, ведь ее решение не только позволит сэкономить деньги отдельным компаниям, но и сделает окружающий нас мир чище, зеленее.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365