Energieverbrauch weiter senken

Rechenzentren effizienter machen

01.04.2009
Von 
Dipl. Inform. Johann Baumeister blickt auf über 25 Jahre Erfahrung im Bereich Softwareentwicklung sowie Rollout und Management von Softwaresystemen zurück und ist als Autor für zahlreiche IT-Publikationen tätig. Sie erreichen ihn unter jb@JB4IT.de

Ausgerüstet mit mehreren Kernen auf einem Chip reduzieren diese den Stromverbrauch bereits durch das Prozessordesign. Gleichzeitig wird dabei die Taktfrequenz gesenkt. Je niedriger die Taktung der Systeme, umso geringer ist der Energieverbrauch. Dies wirkt sich erneut positiv auf die benötigte Energie aus.So senkte Intel beispielsweise den Energieverbrauch des Dual Core-Itanium auf 104 Watt. Gegenüber dem Single Core-Modell mit 130 Watt entspricht dies einer Reduzierung des Stromverbrauchs um nahezu 30 Prozent, bei einer gleichzeitigen Verdopplung der Rechenleistung auf zwei Cores. Aus der Kombination mehrere Kerne bei sinkenden Taktraten ergeben sich somit eine höhere Leistung bei niedrigerem Energieverbrauch.

Multicore-CPUs bieten mehr Leistung bei weniger Energie

Multicore-CPUs haben gegenüber den Modellen mir einem Kern erhebliche Vorteile. Jahrelang wurde der Weg beschritten, die Leistung der CPUs durch schnellere Taktung zu erhöhen. Der höhere Takt führt zwar auch zu einer schnelleren Abarbeitung der Programme, zieht allerdings auch einen höheren Strombedarf nach sich. Mehr Stromfluss wiederum erzeugt mehr Wärme, was dann wieder zu höherem Kühlbedarf führt. Mit Multicore-Prozessoren erhöht man nun den Gesamtdurchsatz der Systeme durch die Parallelverarbeitung der Applikationen in mehreren Kernen, ohne den Takt erhöhen zu müssen. Daher liegt die Zukunft eindeutig in Multicore-Systemen. Die Zuweisung der Kerne an die Rechenlast erfolgt durch das Betriebssystem. Es sorgt für eine Verteilung der anstehenden Prozesse auf die Kerne der CPU. Eine Anpassung der Taktrate erfolgt auch durch das Demand based Switching. Diese sorgt für eine Anpassung der Taktrate in Abhängigkeit von der Last. Dies darf natürlich nicht auf Kosten der Leistung für die Applikationen geschehen, sondern immer im Einklang mit der abgeforderten Last stehen. Daher müssen all diese Maßnahmen zur Energieeinsparung immer in Abstimmung mit dem Anwendungssystemen und dem Betriebssystemen erfolgen. Hierbei leisten die Monitoring-Module des Virtual Server Environment eine wertvolle Unterstützungsarbeit.

Fazit

Die Anforderungen an die Rechenzentren steigen kontinuierlich an. Wenn nicht gegengesteuert wird, führt dies zu immer höheren Energiekosten. Diese machen bereits heute einen erheblichen Anteil der gesamten Kosten aus. Um den Energieverbrauch und damit die Kosten zu senken, muss bereits beim Rechnerdesign auf den Aspekt des Stromverbrauchs geachtet werden. Da der Bedarf der Serversysteme wiederum den Großteil der Energie eines Data Center ausmacht, ist hier der Hebel zur Einsparung auch am größten.