Energieeffiziente Servertechnologien – Better change a running System

Wie heißt es so schön: „Never change a running System.“ Handelt es sich jedoch um Server – Systeme, ist diese Weisheit schnell nur noch halb so weise, erst recht, wenn diese vier, fünf Jahre oder noch älter sind. Dies liegt vor allem an den steigenden Energiepreisen, die die Investition in ein neues System in der Regel bereits nach einem Jahr lohnenswert machen. Sowohl produktseitig, als auch beim Bau neuer Rechenzentren können große Einsparungen realisiert werden.

Ob nur noch 80+ zertifizierte neue Netzteile, spezielle Low Voltage CPU’s oder RAM mit einem sehr niedrigen Watt per GB Wert, all das kann den Energieverbrauch maßgeblich reduzieren. Zum Vergleich: Lagen die durchschnittlichen, jährlichen Stromkosten eines Servers aus dem Jahre 2006, beispielsweise dem SR 1325, noch bei 352,59 Euro, waren es bei einem vergleichbaren Gerät aus dem Jahre 2009, wie etwa dem CSE 512, noch durchschnittlich 257,89 Euro. Dasselbe Gerät verbraucht heute bereits nur noch 92,72 Euro pro Jahr – bei einer gleichzeitigen Leistungssteigerung um 500 Prozent.

50% Performancesteigerung nur im Prozessorbereich Allein im Prozessorbereich lässt sich ohne weiteres eine 50-prozentige Performancesteigerung realisieren – bei gleich bleibendem Energieverbrauch. Prozessoren der neuesten Generation ermöglichen zudem eine bis zu 40 Prozent höhere Serverdichte je Rack, wodurch wertvoller Platz eingespart werden kann. Durch den Einsatz effizienter RAM Module lässt sich der Verbrauch schnell um weitere 50 Prozent beim RAM reduzieren, denn gerade im Virtualisierungsumfeld, wo viele GB an Arbeitsspeicher eingesetzt werden, summiert sich das mögliche Einsparpotenzial von bis zu drei Watt per RAM Baustein.

Das Umrüsten auf 2,5 Zoll Festplatten birgt weiteres Potenzial für Effizienzsteigerungen um die 50 Prozent bei den Festplatten. Im Vergleich zu den 3,5 Zoll Festplatten mit ihren typischen sechs bis neun Watt, begnügen sich diese mit maximal drei. Wem das noch nicht reicht und wo obendrein ein Höchstmaß an I/O Performance benötigt wird, ist ein Flash basierter Speicher die beste Wahl. Enterprise SSD Laufwerke bewegen sich hinsichtlich ihres Stromverbrauchs im 0 Komma Watt Bereich. Zu beachten ist dabei, dass die verwendeten Laufwerke für den Serverbetrieb freigegeben sind.

In Bezug auf Netzteile empfiehlt sich in jedem Fall eine 80+ Zertifizierung. 80+ Platinum, derzeit die höchste Stufe der Zertifizierung, setzt eine 94-prozentige Effizienz des Netzteils voraus. Bei einem Server mit typischen 300 Watt Verbrauch, macht sich eine zehn Prozent höhere Effizienz des Netzteils mit circa 30 Watt weniger Verbrauch bemerkbar.

Das größte Einsparpotenzial liegt in der Rechenzentrums-Klimatisierung.

Durch eine Kaltgangeinhausung wird verhindert, dass sich die abgegebene Warmluft der Server mit der Kaltluft aus dem Doppelboden oder aus seitlich angebrachten Wasserkühlungen vermischt. Um eine effiziente Nutzung des Kaltgangs zu ermöglichen, ist es erforderlich, dass alle nicht genutzten HE im Rack mit so genannten Blindplatten abgedeckt werden sowie alle offenen Verbindungen zwischen Kalt- und Warmseite geschlossen werden. Galt in der Vergangenheit noch die Regel „je kühler desto besser“, ist heute bekannt, dass auch eine Erhöhung der Temperatur im Serverraum den Kühlbedarf verringern kann. So geben verschiedene Hersteller von Serverkomponenten für ihre Geräte eine ideale Umgebungstemperatur von 27°C – 32°C an. Bereits eine Erhöhung der Raumtemperatur um ein Grad Celsius kann die Klimatisierungskosten um drei bis vier Prozent reduzieren. Bei einer Steigerung der Temperatur von durchschnittlich 20°C auf 26°C, ergibt sich so eine etwa 20-prozentige Einsparung.

Einsatz einer direkten freien Kühlung prüfen!

Im Falle eines Neubaus ist der Einsatz einer direkten freien Kühlung zu prüfen. Bei diesem Modell wird die Kaltluft nicht mechanisch, sondern durch die Nutzung der Außenluft erzeugt. Im Vergleich zur herkömmlichen Klimatisierung durch Kompressorleistung lassen sich so bis zu 85 Prozent der Stromkosten abbauen. Im Verlauf eines Jahres kann in Deutschland zu 90 Prozent über die Außenluft gekühlt werden; die restlichen 10 Prozent der Zeit – in der diese zu warm ist – muss die Kälte ganz oder teilweise mechanisch erzeugt werden. Die dadurch erforderliche doppelte Ausstattung mit Kühlanlagen lässt die Investitionskosten zwar zunächst höher als bei konventioneller Kühlung ausfallen, dafür amortisieren sich diese Mehrausgaben jedoch in der Regel innerhalb von ein bis zwei Jahren. Zudem kann eine solche Kühlung im Falle eines Stromausfalls deutlich länger den Betrieb aufrechterhalten, als eine USV-Anlage, die wesentlich mehr Energie benötigt.