Объединенная группа по оценке производительности вычислительных систем (System Performance Evaluation Cooperative Corporation; SPEC), в которую входят специалисты, занимающиеся стандартизацией тестов, выпустила новый набор инструментов, призванных помочь операторам ЦОД при выборе наиболее энергоэффективных серверов, исходя из конкретных рабочих нагрузок.

С учетом того, что совокупная стоимость электропитания и охлаждения серверов на протяжении всего периода их эксплуатации сейчас в некоторых случаях даже выше, чем их первоначальная закупочная цена, операторы центров обработки данных более внимательно следят за тем, сколько электроэнергии потребляет их IT-оборудование. При этом решения о покупке новых систем они принимают, исходя из уровня их энергоэффективности. Именно поэтому инициатива организации SPEC и ей подобные имеют огромное значение для индустрии дата-центров.

Новая разработка группы SPEC называется Инструмент для ранжирования серверов по эффективности (Server Efficiency Rating Tool; SERT). Первоначально эта система будет использоваться Управлением по охране окружающей среды США (Environmental Protection Agency; EPA) для сбора данных, которые лягут в основу обновленного стандарта Energy Star For Servers 2.0 (в настоящее время используется версия 1.0). Государственные учреждения в других странах также будут использовать данный инструмент.

EPA и оценка энергоэффективности серверов

Как уже было сказано выше, у EPA уже есть специальная программа Energy Star для серверов, но используемые для оценки серверных систем критерии во многом ограничены. Первая версия стандарта была принята в 2009 году и включила лишь требования к энергопотреблению стоечных серверов, включая шкафы и стойки. Из-за огромного разнообразия блейд-серверов эти системы не были включены в спецификации Energy Star For Servers 1.0, вступившие в силу в мае 2009 года.

В Energy Star For Servers пока еще нет унифицированной системы оценки эффективности энергопотребления каждого отдельно взятого сервера. Все потому, что практически каждый вендор стремится создать собственную архитектуру для измерения температур и оценки рабочей нагрузки. Кроме того, операторы ЦОД лишены возможности сравнивать эффективность блоков питания и энергопотребление серверов в режиме ожидания с помощью спецификаций Energy Star. Инструмент SERT предоставит им более подробную информацию.

Финальная версия Energy Star For Servers 2.0 была принята в ноябре минувшего года, на практике она будет впервые применена в августе года текущего. В новых спецификациях появятся требования к энергопотреблению GPGPU-ускорителей, которые уже сейчас довольно широко применяются в серверных системах, но пока еще никак не отражены в спецификациях Energy Star For Servers. Кроме того, при установке дополнительного оборудования в серверные системы операторы ЦОД смогут вносить поправки в методику их оценки.

Серверы, конечно же, нельзя отнести в категорию товаров широкого потребления, производителям которых крайне важно получить очередную наклейку. Но переход на новые спецификации позволит дисциплинировать вендоров, создавая некий универсальный ориентир, который упростит задачу выбора оборудования. Спецификации Energy Star For Servers 2.0 помогут заказчикам выбрать наиболее оптимальный с точки зрения эффективного использования электроэнергии сервер или кластер.

Давление на вендоров

Новая система тестирования SERT предполагает использования более десятка рабочих нагрузок при стресс-тестировании различных компонентов серверных систем, в том числе процессоров, памяти и систем хранения данных. На выходе операторы ЦОД получат данные по эффективности оборудования в разрезе каждой нагрузки.

«Если клиент знает, под какие задачи будут приобретаться серверы, и ему известно, что эти задачи будут очень сильно нагружать, к примеру, процессор и память, он может просмотреть сводные данные по тестированию систем. А затем ему будет нужно всего лишь выбрать наиболее эффективный сервер для этой конкретной задачи и нагрузки», сказал Клаус-Дитер Ланге, который возглавляет команду специалистов SPEC, разработавших новый инструмент.

Организация EPA будет использовать свои лабораторий по всей стране (США) для проведения тестов. Начало сбора данных намечено уже на конец марта. Вскоре после этого EPA разместит результаты тестов на своем сайте. Ланге сказал, что тесты из набора SERT Server Efficiency Rating Tool позволяют оценить характеристики серверов с процессорами на базе архитектуры x86 и IBM Power (не более восьми процессорных ядер), а также многоузловые серверы. Специалисты SPEC надеются, что вскоре им удастся расширить функционал инструмента, и включить в него поддержку машин с процессорами базе архитектуры ARM и Sparc.

Группа SPEC потратила три года на разработку инструмента SERT. Участие в проекте приняли почти все крупные производители серверного оборудования. Вендоры рассматривают новый инструмент со смесью трепета и восторга, потому что он не только позволит пролить свет на энергоэффективность их систем (которая иногда оставляет желать лучшего), но и поможет продемонстрировать весь спектр инженерных достижений (если таковые имеются).

Требования государственного сектора

«Производители серверов будут вынуждены разрабатывать более эффективные машины, не только для рабочих нагрузок, которые предполагают интенсивное использование процессора, но и для задач, при выполнении которых важна эффективность работы подсистем памяти и хранения данных,» сказал Ланге. Рейтинг Energy Star необходим для оценки оборудования, приобретаемого организациями из государственного сектора. Поэтому вендоры будут обязаны испытать свои системы с помощью Server Efficiency Rating Tool и нанести соответствующую маркировку, если они хотят и дальше работать в этом сегменте рынка.

Основная проблема SPEC при выборе нужных рабочих нагрузок заключалась в том, что специалистам организации предстояло сделать тесты, удовлетворяющие потребностям как можно большего количества покупателей серверного оборудования. Кроме того, необходимо было создать предельно простой набор инструментов, который с легкостью может быть внедрен любой лаборатории по сертификации, позволяя ее специалистам работать быстро и последовательно — без необходимости овладения специальными техническими навыками и знаниями. Именно поэтому у инструмента SERT имеется крайне простой графический интерфейс и встроенный механизм настройки параметров, который позволяет убедиться, что тесты будут проводиться единообразно.

Специалисты SPEC и Агентства по охране окружающей среды США все еще дискутируют по поводу того, как наиболее эффективно использовать полученные в результате тестов данные при ранжировании серверов. В настоящее время сертификат соответствия требованиям стандарта Energy Star и соответствующую маркировку получают лишь 25% лучших по результатам испытаний серверов. Но, так как новый тест является более сложным, экспертам придется собирать предварительные данные в течение целых девяти месяцев и использовать эту информацию, чтобы разработать систему ранжирования. С другой стороны, покупатели смогут начать использовать результаты тестов, как только они будут размещены на сайте EPA.

Подробнее об Energy Star

Инициаторами государственной программы Energy Star, принятой в 1992 году, выступали EPA и Минэнерго США. Позднее к программе присоединились Австралия, Канада, Япония, Новая Зеландия, Тайвань и Европейский союз. Целью чиновников было стимулирование экономии ресурсов и защита окружающей среды путем использования энергоэффективных продуктов и технологий. Программа должны была стать частью ряда добровольных инициатив вроде Green Lights и Methane Programs, способствующих уменьшению скорости глобального потепления, а также сокращению выбросов парниковых газов.

Подробнее о SPEC

Организация System Performance Evaluation Cooperative занимается стандартизацией тестов быстродействия (производительности) вычислительных машин. Она была создана в 1988 году поставщиками рабочих станций. Первый набор созданных ею тестов назывался SPECmark (SPEC89). SPEC разделяется на три отдела, которые отвечают за тесты системного уровня, высокопроизводительные вычисления (HPC) и графику. В портфолио присутствуют тесты процессоров, профессиональные тесты графической производительности, высокопроизводительных вычислений, клиент/серверные тесты на основе Java, различные требования к серверам, а также тесты для определения эффективности энергопотребления. Ни один из разработанных SPEC инструментов не предназначен для использования на потребительском уровне. Тесты предназначены для сравнения производительности в профессиональном и корпоративном окружениях.