Jak přestat polykat energii - a platit za to

Jak přestat polykat energii - a platit za to


Typické datové středisko o ploše něco přes 900 metrů čtverečních spotřebovává tolik energie, kolik by stačilo k rozsvícení více než 8 000 šedesátiwattových žárovek. Je to šestkrát až desetkrát větší spotřeba energie, než kolik spotřebovává běžná kancelářská budova ve špičce, tvrdí vědci z Lawrence Berkeley National Laboratory. Vzhledem k tomu, že většina datových center funguje nepřetržitě, firmy, kterým patří, by se nemusely doplatit: v letošním roce by šlo o miliony dolarů jen na to, aby udržely počítače v provozu.

A bude to stále dražší. Cena ropy může kolísat, ale náklady na energii, které je zapotřebí pro provoz datových center, budou pravděpodobně dále stoupat, říkají odborníci. Je tomu tak proto, že globální poptávka po energii je na vzestupu, k čemuž částečně přispívají i výkonnější počítače. Inženýři ze Sun Microsystems tvrdí, že jeden rack serverů instalovaných v datových centrech ještě přede dvěma roky mohl spotřebovávat 2 kilowatty a vydávat 40 wattů tepla na čtvereční stopu. Nové racky, označované jako „high-density“, které do stejného prostoru vtěsnají více serverů, podle očekávání budou do konce desetiletí spotřebovávat až 25 kilowattů a vydávat až 500 wattů tepla na čtvereční stopu. Chmurné předpovědi se na tomhle ale nezastavují. Nedávno jeden inženýr z Googlu ve své výzkumné zprávě varoval, že pokud se výkonnost dnešních počítačů na jeden watt nezlepší, náklady na spotřebovanou energii nutnou k jejich provozu nakonec překročí jejich původní cenu.

S tím, jak stoupají nároky na výpočetní techniku, náklady na energii představují stále větší důvod ke znepokojení,“ říká Dewitt Latimer, CTO na University of Notre Dame. Latimer se sám potýká s tím, aby nalezl prostor a přiměřené dodávky energie pro stále rostoucí poptávku po levných a stále výkonnějších špičkových výpočetních clusterech na své univerzitě. Problémem nejsou jen počítače samotné; Latimerovi přidělává starosti i to, že část jeho rozpočtu praskne také na klimatizaci potřebnou ke chlazení těchto zařízení.

Podobné starosti jako Latimer má každý CIO, který má ve své kompetenci i datové centrum – dokonce i ti, kteří řízení datových center svěřili v rámci outsourcingu hostitelské firmě: Jak dostát stále rostoucím požadavkům na výkonnost a udržet na uzdě zběsile stoupající spotřebu energie? Problém je nejnaléhavější pro firmy na západním i východním pobřeží USA a ve velkých městech kdekoliv, kde se kancelářský prostor platí zlatem a firmy to kompenzují tím, že do svých stávajících prostor umisťují více serverů. Jednoduché řešení neexistuje. Byznys si žádá další aplikace, a to vede k tomu, že firmy přidávají další servery. Podle společnosti IDC, která se zabývá průzkumy trhu, prodej serverů roste o 10 až 15 procent ročně.

Nicméně někteří CIO s velkými účty za energii vyvíjejí vlastní strategie udržení nákladů na energii v mezích tím, že nakupují zařízení i s ohledem na jeho spotřebu a používají servery efektivnějším způsobem.

„Není pochyb, že energie a chlazení začíná představovat stále větší problém,“ říká John Humphreys, analytik IDC. „Původní předpoklady, z nichž vycházelo budování datových center, jsou dávno překonány.“

IT polyká energii

Strasti IT se spotřebou energie mají hodně co do činění s tržními faktory, které působí na každého, kdo má auto nebo kdo jen otočí vypínačem. Na začátku roku představovala cena barelu ropy více než dvojnásobek toho, co byla před třemi lety. Cena zemního plynu, který pohání řadu amerických elektráren, také prudce stoupla. A kdo si myslí, že současný vzestup cen energií pomine, ať se laskavě podívá na globální trhy s energií.

Ropné šoky v 70. a 80. letech byly způsobeny velkými a náhlými výpadky v dodávkách. Tentokrát jde o něco jiného. Je sice pravda, že některé z důvodů dnešních vysokých cen jsou spojeny s otřesy v dodávkách způsobenými americkou invazí do Íránu a hurikány na pobřeží Mexického zálivu, ale žízeň světa po ropě rostla v posledních 25 letech rychleji než schopnost energetického průmyslu ji uspokojovat. A prudký ekonomický vzestup zemí jako Čína a Indie má vliv na to, že tyto země chtějí více a více energie, a dále tak přispívají ke zvyšování tlaku na světové energetické trhy.

Servery ve firemních datových centrech možná spotřebovávají méně energie než výrobní zařízení těžkého průmyslu, ale v rámci firmy jsou IT tím, kdo ji spotřebovává nejhltavěji. „Jsme dost žraví, pokud se týká spotřeby energie v datových centrech,“ říká Neal Tisdale, VP softwarového vývoje společnosti NewEnergy Associates, dceřiné pobočky Siemensu. Datové centrum NewEnergy v Atlantě provádí simulace severoamerické energetické sítě, aby pomohlo energetickým společnostem plánovat pro případ náhlých výpadků. „Zapneme servery a prostě je necháme puštěné.“

Přesné množství energie spotřebovávané datovými centry ve Spojených státech se dá jen těžko určit, tvrdí Jon Koomey, vědecký pracovník Lawrence Berkeley National Laboratory. Koomey na takovémto odhadu spolupracuje s odborníky z firem Sun a IDC. Nicméně podle Afcom, asociace pracovníků datových center, rostou energetické nároky datových center průměrně o 8 procent ročně. Nároky špičkových 10 procent datových center pak rostou o více než 20 procent za rok.
Zároveň také rostou požadavky byznysu na IT, což nutí firmy, aby svá datová centra rozšiřovaly. Podle IDC bude do roku 2009 v provozu nejméně o 12 milionů čtverečních stop plochy datových center navíc. Pro porovnání: největší nákupní středisko světa, minnesotský Mall of America, má přes 23 hektarů.

Řešení 1: ÚČINNĚJŠÍ POČÍTAČE

Stejně jako výrobci automobilů v době, kdy byly ceny ropy při zemi, přicházeli se sportovními užitkovými vozy, výrobci počítačů odpovídali na tržní poptávku po stále rychlejších a stále levnějších počítačích. Spotřeba energie byla považována za méně důležitou než výkon.

V závodě o vytvoření nejrychlejších procesorů výrobci čipů neustále zmenšovali velikost tranzistorů, ze kterých se procesory skládají. Tyto rychlejší čipy spotřebovávaly více elektřiny a zároveň umožňovaly výrobcům vyrábět menší servery, které firmy stavěly do racků po stovkách. Jinými slovy, firmy mohly vtěsnat více počítačového výkonu do menších prostorů.

Nyní, když si CIO začínají lámat hlavu s náklady na energii, dodavatelé hardwaru mění kurz. Výrobci techniky ze Silicon Valley se perou o to, kdo zaujme přední pozice na trhu s energeticky efektivními stroji. Většina výrobců čipů zrychluje výrobu tzv. dualcore procesorů, které jsou rychlejší než tradiční čipy a přesto spotřebovávají méně energie.

„Výrobci se v poslední době zlepšují,“ říká Paul Froutan, VP product engineeringu společnosti Rackspace, která spravuje servery pro klienty ve svých pěti datových centrech. Froutan, který má na starosti přes 18 000 serverů, si se spotřebou energie dělá starosti už léta. Za poslední 3 roky byl svědkem toho, jak se spotřeba energie v jeho firmě více než zdvojnásobila a celkový účet za spotřebovanou energii mu za stejnou dobu stoupl pětkrát na téměř 300 000 dolarů.

Latimer, který má na univerzitě Notre Dame na starosti středisko pro vědecké výpočty, si poprvé uvědomil problém spotřeby energie, když se škola rozhodla najmout hostitelskou firmu, která měla umístit vysoce výkonné počítače mimo areál univerzity. Náklady na spotřebu energie související s provozem datových center přímo v areálu univerzity byly obvykle vyčíslovány dohromady s dalšími náklady, takže měsíční faktura na 3 000 dolarů od zmíněné hostitelské firmy – za provoz clusteru serverů Xenon s 512 uzly – vyvolala šok.

Kvestor univerzity si nedávno povolal Latimera a další vedoucí pracovníky, aby si promluvili o tom, jak řešit rostoucí požadavky, které začíná narůstající výzkumný program klást na univerzitní infrastrukturu a provozní systémy. Univerzitní pracovníci požadují větší prostor, větší kapacitu elektrické sítě a spolehlivé chlazení pro vysoce výkonné počítače a další zařízení jako MRI. Latimerova nedávná jednání se společnostmi Intel, AMD, Dell a Sun o jeho plánech na nákup nových výpočetních clusterů „se hodně zaměřovala na spotřebu energie,“ dodává.








Komentáře