Инженеры EXPEC создали передовой механизм оценки энергоэффективности ЦОД

Как известно, добиться снижения совокупной стоимости владения центром обработки данных можно лишь путем повышения энергоэффективности вычислительной инфраструктуры. Во многих случаях стоимость электричества, которое необходимо для эксплуатации дата-центра, уже через несколько лет использования ЦОД догоняет уровня начальных капиталовложений в его проектирование, строительство и оснащение. При этом повышение энергоэффективности позволяет не только сэкономить деньги на электричестве, но и приводит к минимизации объема выбросов углекислого газа, попадающих в атмосферу по вине дата-центра.

По словам специалиста по IT-системам из находящегося в Дахране (Саудовская Аравия) вычислительного центра EXPEC (Exploration and Petroleum Engineering Center) Омара аль-Саадуна, «один мегаватт IT-нагрузки генерирует почти 8000 метрических тонн СO2 в год, попадающих в атмосферу при сжигании нефти для производства электроэнергии». По мнению аль-Саадуна, в сложившейся ситуации операторы ЦОД попросту обязаны заниматься самообразованием и повышением квалификации в области энергоэффективности, чтобы применять полученные знания для оптимизации подконтрольных систем с целью минимизации эксплуатационных расходов и негативного воздействия на окружающую среду.

Чтобы способствовать повышению эко-сознательности операторов ЦОД, Аль-Саадун и его коллеги из EXPEC разработали систему моделирования с интуитивно понятным интерфейсом, позволяющую оперативно оценить энергетические затраты при определенном уровне рабочей нагрузки. Команда специалистов в течение трех месяцев собирала статистические данные по энергопотреблению своего HPC-решения для моделирования залежей нефти и газа (Hydrocarbon Reservoir), состоящего из более чем 1024 высокопроизводительных вычислительных узлов. Используя эту исходную информацию, инженеры создали систему, дающую полное представление о потреблении электроэнергии вычислительными системами суперкомпьютерного уровня и включающую в себя механизмы оценки различных экологических показателей (таких как объем выбросов углерода из расчета на одну выполненную задачу).

Как известно, потребляющее электроэнергию оборудование дата-центров можно разделить на две группы: всевозможные IT-системы (серверы, СХД и сетевое оборудование) и элементы вспомогательной инфраструктуры. Серверы, СХД и сетевое оборудование – физические вычислительные системы, которые используются для обработки данных. Вспомогательная инфраструктура, в свою очередь, включает в себя среди прочего такие компоненты как система охлаждения ЦОД, осветительное оборудование, система ИБП (источников бесперебойного питания), дизельные электрогенераторы (ДГУ) и система распределения электроэнергии. Как правило, именно на вспомогательную инфраструктуру приходится значительная часть совокупных расходов на эксплуатацию дата-центра.

Эффективность ЦОД в большинстве случаев измеряется с помощью метрики под названием эффективность потребления энергии (Power Usage Efficiency; PUE), которая характеризует соотношение совокупного энергопотребления ЦОД к энергозатратам на обеспечение работоспособности IT-инфраструктуры. Если коэффициент PUE равен 2, это означает, что на каждые 1 кВт*ч электроэнергии, затрачиваемой на запитку сервера, приходится еще 1 кВт*ч электроэнергии, расходуемой на охлаждение, освещение и другие инфраструктурные потребности. Наиболее эффективным ЦОД будет при значении PUE, стремящемся к 1.