Gdzie szukać oszczędności energii elektrycznej

Najlepszy skutek przynoszą oszczędności czynione na elementach najdroższych, gdyż najmocniej przekładają się na końcowy wynik. Takimi odbiornikami energii są serwery oraz system ich chłodzenia.

Największych oszczędności zużycia energii elektrycznej można oczekiwać po modernizacji serwerów i wprowadzeniu wirtualizacji. Dzięki temu, że dzisiejsze procesory, przy podobnym poborze energii elektrycznej, zapewniają większą moc obliczeniową niż starsze, konsolidacja systemów przynosi mierzalne korzyści. Przykładem może być wdrożenie wirtualizacji w Polkomtelu, które przyniosło oszczędności w opłatach za energię elektryczną rzędu 0,7 mln zł rocznie. W przypadku Alior Banku, wirtualizacja objęła około jednej trzeciej z całkowitej liczby serwerów, co przekłada się na ok. 25% oszczędności w zużyciu energii.

W systemach komputerowych, których podzespoły są zasilane prądem stałym z przetwornicy DC-DC, daje się zauważyć silny efekt kaskadowy. Efekt ten objawia się znacznie większymi kumulatywnymi oszczędnościami energii pobieranej przez datacenter niż wynika to ze zmian poboru energii przez modernizowane lub tymczasowo wyłączone urządzenie. Wynika on stąd, że łańcuch zasilania obejmuje następujące elementy: rozdzielnię i dystrybucję mocy, awaryjne, serwera, przetwornice prądu stałego w samym serwerze oraz dystrybucję mocy w obrębie serwera. Ponieważ każde z ogniw tego łańcucha ma sprawność mniejszą niż 100%, na każdym z etapów dostarczenia i konwersji energii elektrycznej wydzielane jest ciepło. Ciepło to musi być odprowadzone przez układy klimatyzacji pomieszczenia, które też są znaczącym odbiornikiem energii elektrycznej datacenter. Zatem obniżenie zużycia energii elektrycznej przez dowolny komponent serwera powoduje większą redukcję wydzielanego ciepła, niż wynikałoby to z samego usprawnienia maszyny.

Chociaż wartości te wydają się niezbyt duże (oszczędność kilku watów w jednej maszynie), na wyjściu różnica jest niemal trzykrotnie wyższa (przeciętnie 2,8x, chociaż badacze podają wartości od 2,2 do 3,1, zależnie od sprawności układów zasilania i chłodzenia). W przypadku rozbudowanej serwerowni, z wieloma maszynami, oszczędności są proporcjonalnie większe, zatem jeśli infrastruktura dysponuje możliwością wyłączenia zbędnych w danej chwili komponentów (lub całych serwerów), należy z tej opcji skorzystać.

Wyłączyć sprzęt, zadbać o chłodzenie

Nowoczesna infrastruktura umożliwia wyłączenie zbędnych serwerów przy niskim obciążeniu IT. Firma zlokalizowana w jednej strefie czasowej posiada widoczne szczyty obciążenia, które są powtarzalne i przewidywalne. Do tego cyklu można dostosować ilość uruchomionych maszyn oraz pracę układów zasilania i chłodzenia. W przypadku zasilania obejmuje to włączanie i wyłączanie odpowiednich modułów, a także wykorzystywanie zasilaczy o wysokiej sprawności w szerokim zakresie obciążenia.

W serwerowni o dużej nierównomierności godzinowej problemy może sprawiać infrastruktura chłodzenia datacenter, gdyż musi ona nadążać za zmianami obciążenia. Jeśli firma korzysta ze starych urządzeń chłodzenia, koszty utrzymania oraz energii elektrycznej mogą być na tyle wysokie, że modernizacja staje się opłacalna nawet w krótkim horyzoncie czasowym.

Oszczędzić nie tylko w serwerowni

Należy jednak pamiętać, że na zużycie energii przez dział IT w przedsiębiorstwie wpływa nie tylko praca serwerów. Jednym ze składników jest oświetlenie oraz zużycie energii przez stacje robocze. Zbędne urządzenia (na przykład stacje robocze, drukarki sieciowe, kopiarki oraz inne elementy peryferyjne) można wyłączyć na noc. Oszczędności przynosi także tryb uśpienia włączany automatycznie po pewnym czasie bezczynności danego urządzenia. W przypadku różnica między stanem gotowości a uśpieniem może przekraczać nawet 100 W. Ze względu na czas wybudzania urządzenia ze stanu uśpienia oraz konieczność przygotowania do pracy (kalibracji) po włączeniu, opcję tę należy stosować uważnie.