Energieverbrauch dynamisieren

Vom Prozessor zum Rechenzentrum

16.03.2011
Von 
Dr. Klaus Manhart hat an der LMU München Logik/Wissenschaftstheorie studiert. Seit 1999 ist er freier Fachautor für IT und Wissenschaft und seit 2005 Lehrbeauftragter an der Uni München für Computersimulation. Schwerpunkte im Bereich IT-Journalismus sind Internet, Business-Computing, Linux und Mobilanwendungen.

Blades als Energieeffizienz-Faktor

Der neue Superdome 2 verfügt über effiziente Energiespartechniken.
Der neue Superdome 2 verfügt über effiziente Energiespartechniken.

Die nächst größere Energiespar-Einheit sind die Serverracks und Blade Enclosures. Auf dieser Ebene kann man den Stromverbrauch und die Wärme durch ein Energie-optimiertes Design der Geräte deutlich senken. Das beginnt bei den Netzteilen: Anders als bei den traditionellen Serversystemen, in die jeweils ein eigenes Netzteil mit Lüfter integriert ist, wird bei den neueren Blades von HP die Energiezufuhr zentralisiert.

Jedes Enclosure stellt dabei eine zentrale Stromversorgung für alle Baugruppen bereit und reduziert somit den Aufwand der Spannungsanpassung. Wenn statt 16 Netzteilen nur mehr vier - wie bei den c-Class Enclosures - notwendig sind, ist die Verlustleistung geringer und die Server arbeiten deutlich energieeffizienter.

Wird nicht so viel Strom bezogen, dass einzelne Netzteile brach liegen, werden diese abgeschaltet. In Betrieb gehalten werden nur noch so viele, dass die notwendige Leistung noch zur Verfügung steht. Gleichzeitig sind noch so viele Redundanzen vorhanden, dass bei Ausfall eines Netzteils der Server-Betrieb ungestört weiter läuft.

Ähnliches gilt für das Design der Lüfter. Ein unkontrollierter Luftstrom mit gleichmäßig verteilter Leistung für die Kühlung von CPU und Arbeitsspeicher verbraucht zu viel Energie. Schließlich hängt die erforderliche Kühlung von der Serverbelastung ab. In den neuen Blades verrichten deshalb Lüfter - analog wie Turbinen - mit skalierbarer Drehzahl ihre Arbeit.

In Normalfall laufen die Lüfter mit einer maximalen Drehzahl von etwa 20.000 Umdrehungen pro Minute mit energiesparenden 800 bis 1000 Umdrehungen/Min. Steigen durch rechenintensive Anwendungen Energieverbrauch und Wärme, wird die Drehzahl automatisch erhöht. Fällt ein Lüfter aus, so erhöhen die verbleibenden Lüfter kurzerhand ihre Drehzahlleistung und sorgen damit für einen Ausgleich. Nicht benötigte Lüfter werden abgeschaltet.