Open Compute Project: Facebook veröffentlicht Spezifikationen für effiziente Rechenzentren

Ein gutes Jahr haben Facebook-Techniker an der Entwicklung eines möglichst effizienten Rechenzentrums gearbeitet. Jetzt veröffentlicht der Konzern die Ergebnisse im Rahmen des Open Compute Projects. Die Informationen reichen von technischen Spezifikationen für Mainboards und Server-Netzteile über Gehäuse und Schränke bis hin zu den Daten und Typen der Transformatoren für den Anschluss ans Hochspannungsnetz des lokalen Energieversorgers. Facebook möchte seine Erkenntnisse mit der gesamten Industrie teilen und in einem weiteren Schritt die Community einladen, an der Entwicklung mitzuwirken.

Laut Facebook war die Energieeffizienz entscheidendes Kriterium beim Design des Rechenzentrums – die Verluste sollen sich auf gerade einmal 3 Prozent der eingespeisten elektrischen Energie belaufen. Dazu bricht Facebook mit verschiedenen heute üblichen Konventionen: So liefern die Server-Netzteile nur noch eine einzige Gleichspannung von 12,5 Volt, besitzen einen (48-Volt-)Gleichspannungsanschluss für eine hinter dem jeweiligen Geräteschrank verbaute lokale USV-Anlage und sollen im Normalfall mit 277 Volt statt der heute in den USA üblichen 120 Volt Wechselspannung versorgt werden. Der Anschluss der Gehäuseschränke, die aus je drei 19-Zoll-Racks bestehen sollen, erfolgt dann dreiphasig mit 480 Volt (3 x 277 Volt) Wechselspannung.

Auf der 480-Volt-Spannungsebene erfolgt die Hauptenergieverteilung im Rechenzentrum, hier werden auch die Notstromgeneratoren und die ebenfalls optimierten batteriegestützten USVs angeschlossen. Letztere sollen wiederum zur Vermeidung von Leitungsverlusten mit 48-Volt-Batteriepacks statt den üblichen 12-Volt-Packs ausgestattet werden. Im Normalfall übernehmen jedoch zwei 115-Kilovolt-Hochspannungstransformatoren die Speisung der 480-Volt-Ebene.

Sogar die Mainboards lässt sich Facebook nach Maß schneidern: Sie kommen nicht bloß mit der erwähnten, einzigen Gleichspannung aus, sondern besitzen auch Ausgangsbuchsen an genau festgelegten Stellen sowie einen PCIe-x16-Slot für eine Riser-Card, sodass eine Steckkarte jeweils oberhalb des Anschlussbereiches mit den Onboard-Buchsen liegt. Mit diesen Vorgaben will Facebook einerseits die Luftströmung und andererseits die Verkabelung optimieren.

Bezugsquellen für die spezifizierten Netzteile, Mainboards, Gehäuse und Schränke gibt es allerdings bislang nicht, sodass sich der Nutzen für andere Firmen zumindest derzeit in Grenzen hält – immerhin könnte man die Spezifikationen für einen eigenen Entwurf nutzen.

Auf die Betreiber europäischer Rechenzentren dürften etliche Erkenntnisse der Facebook-Techniker sogar wie ein alter Hut wirken: So verwendet zum Beispiel 1&1 seit Jahren in seinem Rechenzentrum in Karlsruhe eine Mittelspannungsebene von 20 kV für die Energieverteilung innerhalb des Gebäudes, wodurch bei gleicher Leistungsaufnahme noch geringere Ströme fließen als bei Facebooks Entwurf. Auf dieser Spannungsebene speisen im Notfall auch die Dieselgeneratoren auf dem Dach des Gebäudes ein. Erst unmittelbar vor den USVs wird auf haushaltsübliche 400 Volt umgespannt, womit dann die einzelnen Serverräume versorgt werden. Spezialnetzteile für die Server sind daher bei 1&1 nicht erforderlich. (mid)