Способы озеленения информационных технологий

Ваши компьютеры и информационные центры могут стать более энергоэффективными. И вот как.

В вопросах экологической рациональности и энергоэффективности у компьютеров есть и положительные, и отрицательные черты.

Для начала преимущества. Компьютеры – это благо для экологии. Смонтированные на стойке серверы потребляют около 2,5 процентов электричества отдельно взятой страны, но учтите громадное количество услуг, которые мы получаем: электронная почта, твиттер, онлайн шоппинг, Интернет-банкинг и множество других, а телеконференции по сети позволяют избежать траты больших сумм на авиабилеты. Освещение составляет 22 процента, но вы могли бы выключить свет в офисе и, возможно, продолжить работать.

А теперь недостатки. Компьютеры производят лишнее тепло, как сауны. Кондиционирование воздуха может стоить даже больше половины электроэнергии, потребляемой информационным центром. Большинство времени компьютеры остаются в режиме ожидания, но при этом они потребляют около 85 процентов той энергии, которая им необходима в активном режиме. Более того, многие крупные веб компании и банки заявляют, что их информационные системы потребляют такой объем энергии, что без более энергоэффективного оборудования бизнес или не может расти, или развивается очень медленно.

К счастью, многие начинающие фирмы и солидные компании используют прогрессивные технологии. И вот некоторые из них.

Архитектура и дизайн. Используйте преимущества деталей. Норвежский местный Интернет-провайдер Local Host собирается построить информационные центры в заброшенных шахтах, а международная технологическая компания BaseN расположила центры по обработке данных в прибрежном подземном бомбоубежище в Хельсинки. Информационные центры компании Yahoo в окрестностях Буффало, штат Нью-Йорк, США, не нуждаются в механическом охлаждении.

В то же время компания Power Loft представила дизайн двухэтажного здания, в котором охлаждающее оборудование отделено от компьютеров. В идеале это делает охлаждение менее зависящим от местных условий, чем в приведенных выше примерах. Информационный центр площадью 21 тыс. квадратных метров в солнечной Виргинии, спроектированный компанией Power Loft, может похвастаться индексом эффективности энергопотребления 1,28.

Другие фирмы, такие как Oracle-Sun и PDI, разработали модульные информационные центры из 13-метровых грузовых контейнеров, которые помогают более эффективно изолировать горячий воздух.

Охлаждение. Хотя лучшим вариантом является внешний воздух, существуют и другие технологии. Например, в соответствии с представленным Facebook проектом под названием Open Compute Project разработаны и сейчас используются серверы выше среднего, чтобы лучше проводить воздух. Конструкция серверов и информационных центров уменьшает энергопотребление на 38 процентов. Многие компании также используют медленные вентиляторы с большими лопастями, чтобы уменьшить расходы на охлаждение.

IBM продолжает использовать технологию жидкостного охлаждения микросхем и серверов. Самым свежим примеров является экспериментальный информационный центр в Сиракузах. Хотя жидкостное охлаждение звучит захватывающе, это идея, которая приходит и уходит: во многих суперкомпьютерах 1950-х годов использовалась эта технология.

Питание постоянного тока. Перед использованием в компьютере высокое переменное напряжение от сети понижается, для этого оно пять раз преобразуется в постоянный ток и обратно в переменный. Каждое преобразование становится причиной утраты энергии.

Преобразование переменного тока в постоянный лишь один раз может уменьшить потребление энергии на 10 процентов в суперсовременных информационных центрах на переменном токе и больше чем на 20 процентов в обычных. Кроме того, оборудование на постоянном токе стоит ориентировочно на 30-35 процентов дешевле и меньше требует кондиционирования воздуха.

Но наибольшие преимущества – в экономии производственной площади. Информационный центр на постоянном токе требует на 25-40 процентов меньше площади, чем его аналоги на переменном токе, в основном благодаря тому, что компьютерное оборудование можно напрямую подключать к батареям резервного питания.

Такие компании, как JPMorgan, Sprint, Boeing, и Банк Америки уже построили информационные центры на постоянном токе. В компании SAP говорят, что с помощью таких технологий экономия составляет около 24 тысяч долларов в год.

Validus DC Systems и Nextek Power Systems создали системы, которые преобразуют высокое переменное напряжение и распределяют постоянный ток через металлические каркасы в больших зданиях. Компания General Electric недавно за 520 миллионов долларов купила фирму Lineage Power Holdings, которая производит похожее оборудование.

С другой стороны, Transphorm не переделывает систему питания от переменного тока. Напротив, у этой компании есть преобразователи мощности на основе нитрида галлия, которые более эффективны, чем кремниевые преобразователи. Последние могут быть эффективны на 90 или более процентов. Компания Transphorm заявляет, что может охватить 90 процентов из оставшихся 10 процентов. Эта технология новая, другие фирмы пытались работать с нитридом галлия с различными результатами, и теперь компании Transphorm придется конкурировать с довольно крупными производителями.

Наблюдение и контроль. Некоторые начинающие фирмы разрабатывают эту сферу, основываясь на едином основном подходе, но с небольшими изменениями. Фирмы SynapSense и Sentilla изначально разработали инструменты для наблюдения за окружающей средой – температура, давление, влажность – внутри информационных центров и для подготовки рекомендаций об оптимизации охлаждения и функционирования. Сейчас обе компании продвигаются в направлении создания автоматизированного динамичного контроля.

Sentilla в этом году взялась за наблюдение и контролирование компьютеров и приложений. Это большой шаг вперед. Такие данные могут помочь компаниям определить, передавать ли приложения для выполнения сторонним исполнителям или оставить для собственной разработки. Через 45 дней работы с новым инструментом один из клиентов Sentilla нашел способ понизить нагрузку на 18 процентов.

В то же время компания Power Assure начала разработку в другом направлении. Она анализирует нагрузку серверов для ее оптимизации. Многие крупные компании виртуализируют серверы для максимального, но при этом экономного увеличения компьютерной нагрузки. Слишком много виртуализации может стать причиной уязвимости от увеличения трафика. Следующим шагом компании Power Assure станет контролирование устройств хранения информации.

Еще один вариант модели: фирма Racktivity создала устройство подачи энергии, которое объединено с инструментами для наблюдения и контроля, аналогичными тем, что предлагают компании Power Assure и Sentilla. Объединяя аппаратное устройство с программным обеспечением, Racktivity планирует предоставить клиентам хорошую возможность наблюдать за потреблением энергии и уменьшить общие расходы.

В сфере настольных ПК Verdiem предлагает инструменты, которые централизованно контролируют спящий режим настольного компьютера. Фирма заявляет, что сможет сэкономить крупному бизнесу от 30 до 60 долларов с компьютера в год. Есть надежды, что компании Cisco или Microsoft приобретут эту технологию.

Серверы и процессоры. Компания SeaMicro создала сервер, состоящий из 512 или 256 микросхем Intel Atom. Вам не удастся использовать этот сервер для передачи 3D фильма, но он хорошо работает для вывода на монитор статических веб-страниц. Сервер компании потребляет лишь одну четверть энергии, потребляемой обычными серверами, занимает четверть площади, при этом он надежнее, так как 90 процентов комплектующих были удалены.

Секретным оружием системы является сетевая микросхема, которая оптимизирует компьютерную загрузку.

Компания Calxeda в то же время разрабатывает серверную схему, основанную на энергоэффективном процессорном ядре от ARM. Nvidia, Freescale, Marvell и другие занимаются тем же. Microsoft заявила о поддержке ARM в следующей версии Windows, таким образом, концепция сервера ARM реальнее, чем в прошлом. Серверы на основе ARM также обеспечивают уменьшенное потребление энергии.

Хранение информации и память. Сторонники флэш-технологий заявляли в течение последних шести лет, что флэш-память скоро заменит крутящиеся жесткие диски в ноутбуках, серверах и информационных центрах. Эта работа все еще в стадии реализации благодаря неустанным стараниям производителей жестких дисков улучшить свою продукцию и некоторые связанные технологические вопросы с помощью флэш.

Однако картина постепенно меняется. Компания Sandforce представила контроллер, который продлевает срок эксплуатации микросхем флэш-памяти. С этой компанией работает IBM. Есть также оборудование, как Fusion I/O, которое улучшило общую функциональность и производительность флэш-модулей.

Другие идеи, как память с фазовым кодированием, беговая память, спинтроника, углеродные нанотрубки, существуют, но вряд ли в ближайшем будущем появятся на рынке.

Освещение и датчики. Redwood Systems создала систему освещения LED для коммерческих зданий, которая позволяет легко и динамично уменьшать интенсивность света, а также представила датчики движения и наблюдения за уровнем угарного газа. Она также уменьшает использование природных ресурсов: вместо зависимости от медной проволоки, Redwood может соединять индикаторы и узлы с помощью кабелей, которые выглядят и действуют, во многом как Ethernet.

В то время как система Redwood может использоваться в любом офисном помещении, многие клиенты покупают ее, прежде всего, для информационных центров. Это связано со значительно более высокой стоимостью помещений для информационных центров по сравнению обычными офисами.

В свою очередь компания Emerge Alliance представила технологию обеспечения постоянного тока для питания систем LED (которые изначально работают на постоянном токе) через металлическую структуру здания. Другими словами, провода можно вообще исключить.

Источник: Greentechmedia

• < Аватары уже здесь. Пока-что в виде дирижабля
• Сделайте свой компьютер зелёным: посадите зёрнышко «Granola»! >

Комментарии: