Computerworld, США

Сегодня соотношение между энергопотреблением памяти и процессора уже превышает 2 к 1Для инженеров, разрабатывающих новое поколение серверов, процессор больше не является основным препятствием с точки зрения снижения затрат на энергоснабжение и охлаждение. А ведь именно с этими вопросами связаны сегодня основные трудности при проектировании центров данных. «Мы привыкли к тому, что в первую очередь нужно думать о процессоре, но сегодня это уже не так», — отметил главный архитектор систем терморегуляции подразделения серверов и рабочих станций IBM Роджер Шмидт. Те времена прошли. Конструкторы систем, вынужденные думать об удовлетворении постоянно растущих требований к энергопотреблению, которые предъявляются серверными процессорами, могут наконец перевести дух. Корпорации Intel и AMD переходят на многоядерную архитектуру, более экономную с точки зрения расхода электроэнергии. Разработчики Intel и AMD уменьшили свои аппетиты в части энергопотребления, продолжая тем не менее повышать производительность и компактность своих систем.

Конструкторы постепенно берут под контроль и энергопотери на адаптерах питания. У наиболее распространенных сегодня блоков питания, устанавливаемых в серверы на платформе Wintel, на пути к процессору теряется до 35% энергии. Однако инженеры Sun Microsystems, HP и IBM уже разработали блоки питания, КПД которых оказывается выше 80% даже при низких уровнях нагрузки. У некоторых блоков питания КПД превышает даже 90%.

Сегодня речь идет уже не о процессорах, и не об источниках питания, и не о системах хранения, а о памяти. Дело в том, что пользователи хотят от нее слишком многого.

Приложениям сейчас требуется больше оперативной памяти, чем когда бы то ни было. По иронии судьбы самые современные технические решения, используемые для консолидации растущих серверных мощностей, снижения энергопотребления и нагрузки на системы охлаждения, — средства виртуализации, многоядерные процессоры и серверы-лезвия — также предъявляют к памяти более высокие требования.

«Чем мощнее у вас процессор, тем больше ему нужно памяти», — заметил главный архитектор Sun Рич Хизерингтон.

Плотность размещения элементов памяти растет в соответствии с законом Мура, при этом спрос на нее увеличивается еще быстрее. В результате конструкторы систем вынуждены размещать дополнительные модули памяти DIMM на все более компактных системных платах.

Сегодня четырехпроцессорные серверы IBM старшего класса допускают установку до 64 модулей DIMM. Необходимость освобождения дополнительного пространства для этих модулей заставляет разработчиков Sun увеличивать толщину серверов семейства 8000, идя против модного ныне течения «чем меньше, тем лучше».

IBM все чаще поставляет машины, память которых потребляет больше электроэнергии, чем процессор.

«Сегодня соотношение между энергопотреблением памяти и процессора уже превышает 2 к 1, — отметил Шмидт. — Это поистине гигантское значение». По словам представителей корпорации AMD, в зависимости от системной архитектуры энергопотребление только одного модуля DIMM может достигать 14 Вт. При этом двухъядерный процессор, предназначенный для установки в сервер-лезвие, потребляет всего 68 Вт.

Размещая на системной плате дополнительную память, конструкторы систем должны подумать и о ее охлаждении. «При проектировании компьютеров мы в первую очередь обязаны решить вопросы, связанные с управлением теми объемами памяти, которые требуются клиентам, — подчеркнул Шмидт. — На крайне небольшом пространстве выделяется очень много тепла».

Производители серверов и электронных компонентов ищут новые способы сокращения энергопотребления. В архитектуре AMD Opteron интегрированный на процессоре контроллер памяти применяется в сочетании с регистровой памятью DDR2, которая потребляет всего лишь 2 Вт во время простоя и 4,6 Вт под нагрузкой.

Помочь здесь может использование памяти повышенной плотности, ведь соответствующие модули потребляют примерно столько же электроэнергии, сколько и модули с низкой плотностью размещения элементов. Однако с точки зрения стоимости память повышенной емкости в пересчете на гигабайт оказывается дороже, а модулей DIMM требуется все больше и больше. «Память сегодня перестала быть дешевым компонентом, — отметил Шмидт. — Ее составляющая в общей цене весьма велика».

Виден ли всему этому конец? Энергосберегающие технологии могут замедлить темпы роста энергопотребления в центрах данных, однако причины, заставляющие пользователей заталкивать в свои стойки все новые, еще более быстрые и компактные серверы, никуда не исчезнут. Рост спроса на память просто заставит производителей увеличивать размеры своих серверов и повышать требования к энергопотреблению.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями