Energiefressern auf der Spur

Wie heißt es in der IT-Branche so schön: „Never change a running system!“ Handelt es sich jedoch um Serversysteme, 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.

Ob nur noch 80+ -zertifizierte neue Netzteile, spezielle Low Voltage CPUs 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 Jahr 2006, beispielsweise dem SR 1325, noch bei 352,59 Euro, waren es bei einem vergleichbaren Gerät aus dem Jahr 2009, wie etwa dem CSE 512, noch durchschnittlich 257,89 Euro. Das aktuellste Modell dieses Gerätetyps verbraucht 92,72 Euro pro Jahr – und dies bei einer gleichzeitigen Leistungssteigerung um 500 Prozent. Darüber hinaus lässt sich allein im Prozessorbereich ohne weiteres eine 50prozentige Performance-Steigerung realisieren – bei gleichbleibendem Energieverbrauch. Prozessoren der neuesten Generation ermöglichen zudem eine bis zu 40 Prozent höhere Serverdichte je Rack, wodurch wertvoller Platz eingespart werden kann.

Umrüsten der Festplatten

Durch den Einsatz effizienter RAM-Module lässt sich der Verbrauch um weitere 50 Prozent reduzieren, denn gerade im Virtualisierungsumfeld, wo viele Gigabyte an Arbeitsspeicher eingesetzt werden, summiert sich das mögliche Einsparpotential von bis zu drei Watt per RAM-Baustein. Das Umrüsten auf 2,5-Zoll-Festplatten birgt weiteres Potential für Effizienzsteigerungen von ca. 50 Prozent. 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 flashbasierter Speicher die beste Wahl. Enterprise-SSD-Laufwerke (Solid State Disk) bewegen sich hinsichtlich ihres Stromverbrauchs im 0-Watt-Bereich. Zu beachten ist dabei, dass die verwendeten Laufwerke für den Serverbetrieb freigegeben sind. Nicht zuletzt empfiehlt sich hinsichtlich der Netzteile in jedem Fall eine 80+-Zertifizierung. 80+ Platinum, derzeit die höchste Stufe der Zertifizierung, setzt eine 94prozentige Effizienz des Netzteils voraus. Bei einem Server mit typischen 300 Watt Verbrauch macht sich eine zehn Prozent höhere Effizienz des Netzteils durch ca. 30 Watt weniger Verbrauch bemerkbar.  

Temperatur rauf, Kosten runter

Bei allen produktseitigen Möglichkeiten liegt das größte Einsparpotential allerdings in der Rechenzentrumsklimatisierung. 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 Höheneinheiten im Rack mit sogenannten Blindplatten abgedeckt 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 bis 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 20prozentige Einsparung.

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 bis zu 85 Prozent der Stromkosten abbauen. Im Verlauf eines Jahres kann in Deutschland zu 90 Prozent über die Außenluft gekühlt werden; die restlichen zehn 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 ausfallen als bei konventioneller Kühlung, 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.

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