Hardware effizient nutzen

Mehrkern-CPUs und Virtualisierung

21.10.2008
Uli Ries ist freier Journalist in München.
Im Zusammenhang mit dem Thema "Effizientes Rechenzentrum" dürfte Virtualisierung der interessanteste Aspekt überhaupt sein. Mehrkern-CPUs bringen nicht nur die für virtualisierte Infrastrukturen notwendige Rechenleistung mit, sondern auch zahlreiche Optimierungen, die gezielt die Virtualisierungsleistung erhöhen.
Foto: Intel

Mehrkern-CPUs steigern die Performance von Servern und PCs im Vergleich zu herkömmlichen Prozessoren allein schon durch die Anzahl ihrer Kerne: Da ständig mehrere Anwendungen oder Dienste und somit Threads gleichzeitig auf die Hardware zugreifen, können durch Multicore-CPUs mehr Threads parallel erledigt werden. Besonders Anwendungen wie Datenbanken oder CRM-Systeme (Customer Relationship Management), die von Haus aus verschiedenste Threads erzeugen, profitieren von den Mehrkern-Prozessoren. Diese so genannten Multithreaded-Applikationen können verschiedene Aufgaben gleichzeitig auf die vorhandenen Rechenkerne verteilen und so in der gleichen Zeit erheblich mehr abarbeiten als auf einer Single-Core-CPU.

Das gilt auch für Web-Anwendungen und -Server, da ein Webserver in der Regel für jede Benutzersession einen eigenen Thread erzeugt. Bei Servern mit hoher Auslastung kommen so leicht viele hundert gleichzeitige Threads zusammen. Je mehr Kerne sich um diese Aufgaben gleichzeitig kümmern, desto flotter der Server. Optimieren die Programmierer ihre Anwendungen hinsichtlich der zugrunde liegenden Hardware und machen sie gezielt "multithreaded", steigt die Performance noch weiter.

Mehr virtuelle als physikalische Server

Beinahe ohne Klimmzüge der Programmierer profitiert die Virtualisierung von den Mehrkern-Prozessoren. Denn hier gilt es ja nicht nur, einzelne Anwendungen möglichst schnell abzuarbeiten, sondern ganze Betriebssysteme samt der darauf installierten Anwendungen gleichzeitig auf ein und derselben physikalischen Hardware laufen zu lassen. Damit sind virtualisierte Umgebungen die Paradeanwendung für Multicore-CPUs. Nach Aussage der Marktforscher von IDC sollen bereits im Jahr 2010 mehr virtuelle Server laufen als physikalische Server.

Die Vorteile der virtuellen Infrastrukturen liegen auf der Hand: Insgesamt geringerer Energieverbrauch und höhere Ausfallsicherheit durch redundante virtuelle Maschinen. Zwar braucht eine Mehrkern-CPU mehr Energie als ein Single-Core-Prozessor; unterm Strich sparen die modernen Rechenkerne jedoch Energie, da sie pro aufgenommenem Watt erheblich mehr Leistung bieten. Außerdem muss beim Einsatz einer Quad-Core-CPU nur ein physikalischer Server samt Hauptspeicher, Festplatte und Mainboard mit Energie versorgt werden, im Fall einer Single-Core-CPU jedoch gleich vier. Noch krasser wird das Beispiel, wenn gleich mehrere Quad-Core-Prozessoren im Servergehäuse stecken.