Stroomverbruik rekencentra in vijf jaar verdubbeld

Nieuwe technologie, consolidatie en virtualisatie moeten efficiency verbeteren

Datacenters nemen 1,2 procent van het Amerikaanse stroomverbruik voor hun rekening. Worden daar ook storage, netwerkapparatuur en pc’s bij opgeteld, dan gaat het om nog veel meer. Onderzoekers, overheden en leveranciers werken samen aan meer efficiency.

Het stroomverbruik van rekencentra is in de periode van 2000 tot 2005 verdubbeld. Dat stelt Jonathan Koomey, als onderzoeker verbonden aan het Amerikaanse Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) en Stanford University. Zijn onderzoek “Estimating Total Power Consumption by Servers in the US and the World” werd gesponsord door AMD en ondersteund door Intel, IBM, HP, Sun en Dell.

Een verdubbeling over vijf jaar komt neer op een gemiddelde jaarlijkse groei van vijftien procent. Hoewel de afzonderlijke systemen meer zijn gaan gebruiken, wordt de stijging volgens Koomey vooral veroorzaakt door de sterke groei van het aantal kleine (X86-)servers. Dat de belasting van deze systemen lager is dan die van grote servers, en de inzet ervan dus minder efficiënt, maakt dat effect nog groter.

Inclusief de koeling en periferie verbruiken de servers in de Verenigde Staten nu 1,2 procent van alle elektriciteit. De rekening voor de 45 miljard kilowattuur die in 2005 werd verstookt, bedraagt 2,7 miljard dollar. Dat is vergelijkbaar met het verbruik van alle Amerikaanse kleurentelevisies, die daar zoals u wellicht weet de hele dag aan staan. Wereldwijd gaat het om 125 miljard kilowattuur, ter waarde van 7,2 miljard dollar.

Koomey heeft voor zijn onderzoek gebruik gemaakt van de gegevens van IDC. Hij verkreeg zijn uitkomsten door de cijfers uit de verkoopoverzichten en de installed base te vermenigvuldigen met het typische stroomverbruik van verschillende serverklassen. Die uitkomst moest hij nog eens verdubbelen voor de koeling en de periferie.

Het was volgens Koomey niet gemakkelijk om het verbruik in de rekencentra precies af te bakenen. Enerzijds komen niet alle verkochte servers ook daadwerkelijk in een datacenter terecht. Anderzijds zijn er grote bedrijven die gewone pc-hardware direct bij de fabrikant kopen en die juist weer wel in een rekencentrum neerzetten. Zo berichtte de New York Times dat Google wereldwijd ongeveer 450 duizend van die zelfgebouwde pc-servers heeft draaien.

The Green Grid

Leveranciers zijn ondertussen druk bezig om het verbruik van hun hardware omlaag te brengen. Processorfabrikanten concentreren zich niet langer op het verhogen van de kloksnelheden, maar optimaliseren hun nieuwe chips voor performance-per-watt. Makers van blade-systemen proberen hun producten zo zuinig mogelijk te maken, omdat ze anders vanwege de hitte niet meer strak naast elkaar in een rek te plaatsen zijn, en leveranciers van rek- en koelsystemen zetten nieuwe strategieën en technieken in om alle warmte het rekencentrum uit te krijgen.

Vorige week heeft een aantal van deze partijen zich verenigd in ‘The Green Grid’. Onder de oprichters van deze organisatie treffen we AMD, APC, HP, IBM, Intel en Sun. Doel is het verhogen van de efficiency in het datacenter en de zakelijke computeromgeving. Daarbij concentreren zij zich niet alleen op het verbruik en de koeling, maar vooral ook op de stroomvoorziening.

Andere initiatieven komen van de Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA). Zij werken aan een server-variant van hun bekende Energy Star-programma. Als onderdeel daarvan doen ook zij nu onderzoek naar het verbruik in rekencentra. De resultaten daarvan komen tegen de zomer beschikbaar.

SPECpower

De SPEC (Standard Performance Evaluation Corporation), die we al kennen van hun performance benchmarks, werkt aan een meetinstrument voor de efficiency van servers. Deze SPECpower is in eerste instantie bedoeld voor kleine en middelgrote systemen. De SPEC zal zijn bestaande benchmarks gebruiken om een typische belasting op de testmachines te zetten, en zal vervolgens het verbruik meten op de stroomaansluiting van het apparaat.

Behalve de eerder genoemde partijen achter The Green Grid zijn ook het LBNL en EPA betrokken bij de ontwikkeling van deze nieuwe benchmark.

Of het allemaal voldoende zal zijn, is nog maar de vraag. Hoewel Koomey het lastig vindt voorspellingen te doen, schat hij de verdere toename in het stroomverbruik voor de volgende vijf jaar tussen de veertig en vijfenzeventig procent.