Seite 4: Kennzahlen

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Andere Serverkennzahlen für Rechenzentren

Es sind schon einige Kennzahlen und KPIs (Key Performance Indicators) für Rechenzentren in der Welt – warum also noch eine? Die PUE gibt ähnlich wie ihre Verwandten, die Cooling Efficiency Ratio (CER), die Carbon Usage Effectiveness (CUE) und die Water Usage Effectiveness (WUE), ausschließlich Auskunft über die Gebäudetechnik, sie betrachtet die IT also gar nicht. Dagegen zielen die Kennzahlen ITEE_SV und ITEU_SV auf die Energieeffizienz und die Nutzung der IT-Komponenten.

Die ITEE_SV (IT Equipment Energy Efficiency for servers) legt den Fokus auf die Energieeffizienz eines Servers im Active-Modus. Der Wert lässt sich durch einen frei gewählten Benchmark ermitteln, wodurch nur die Server vergleichbar sind, die dem gleichen Benchmark unterzogen wurden. Die Kennzahl lässt sich nicht im produktiven Betrieb ermitteln, sondern nur auf dem Prüfstand. Die ITEU_SV (IT Equipment Utilization for servers) hingegen erfasst lediglich die CPU-Nutzung, unabhängig von der Leistungsaufnahme des Servers. Beide Kennzahlen geben also nur beschränkten Einblick in den Energieverbrauch des Servers im Betrieb und werden daher nicht häufig genutzt.

Kaum bekannt ist, dass es eine EU-Eco-Design-Verordnung für Server gibt. Sie verlangt die Angabe der Leistungsaufnahme im Idle-Zustand und der Energieeffizienz im Active-Zustand (Eff_Server). Für den Idle-Zustand setzt die Verordnung zudem einen Grenzwert, der aber von den eingebauten Komponenten abhängt. Trotzdem: Wer eine Schätzung für den Energieverbrauch in der geplanten Lebenszeit vor- und in die TCO (Total Costs of Ownership) aufnimmt, kann mit der Integration der Eco-Design-Verordnung in den Einkaufsprozess gute Server auswählen. Und wer P₀ nicht durch eine Messung ermitteln will, kann die Herstellerangabe des P_idle-Wertes aus der Eco-Design-Verordnung als Näherung nutzen.

SIEC ist also die erste Kennzahl, die dem IT-Betrieb einen Einstieg in die Ermittlung der Energieeffizienz der IT-Komponenten im produktiven Betrieb ermöglicht, und damit den Beginn einer Optimierung. Jede eingesparte Kilowattstunde IT-Energie wird zudem mit dem Faktor PUE belohnt, indem in den technischen Anlagen weitere Energie eingespart werden kann.

Die Kennzahl SIEC nutzen

Selbst wenn alle Server im Balanced-Modus laufen, ermöglicht es der SIEC, die dann weiterhin bestehende Verschwendung zu quantifizieren und den Druck auf die Hersteller zu erhöhen, den Wert P₀ oder P_idle zu verbessern. Je weniger Leistung ein Server im Idle-Zustand benötigt, desto effizienter werden die Rechenzentren.

Der Balanced-Modus lässt sich verbessern, indem die CPU-Zustände noch weiter heruntergefahren werden, wenn der Server keine Performance benötigt. Er sollte sich in einer Art Schlafmodus befinden, in dem er zwar nicht ausgeschaltet ist, sich aber darauf beschränkt, zu prüfen, ob er wieder geweckt werden soll. Aus dem Schlafmodus ist er dann in wenigen Millisekunden wieder bei voller Leistungsfähigkeit, sodass der Nutzer keine Verzögerung bemerkt.

Werden Server ausgetauscht, bietet sich die Möglichkeit, den SIEC zu optimieren. Werden beim Einkauf neuer Server die Gesamtkosten aus Investition beim Kauf, Wartung und Energieverbrauch betrachtet, sind energieeffiziente Server im Vorteil. Um den Energieverbrauch berechnen zu können, werden die Angaben aus der Eco-Design-Verordnung benötigt und das Verhältnis aus der zu erwartenden Zeit im Active-Zustand und im Idle-Zustand.

Wesentliche Verbraucher in Servern sind die kleinen Lüfter, die Abwärme beseitigen. Flüssiggekühlte Server benötigen keine Lüfter, sind effizienter und können erheblich mehr Leistung auf kleinem Raum anbieten. Dadurch ist P_idle geringer und der SIEC wird besser. Zudem benötigen solche Server, wie sie in HPC-Rechenzentren üblich sind, einen geringeren Overhead in der Kühlung, wodurch das Rechenzentrum insgesamt erheblich energieeffizienter wird. Allerdings muss das Rechenzentrum dazu mit der Flüssigkühlung umgehen können.

Darüber hinaus lässt sich der SIEC als Kennzahl auf das ganze Rechenzentrum ausweiten. Er könnte dann etwa SIEC_DC heißen und gibt an, wie viel Energie insgesamt in Servern und der Gebäudetechnik durch Idle-Zeit verschwendet wurde. Dann kann man die Auswirkung von Verbesserungen auf beiden Seiten, IT-Komponenten und Gebäudetechnik, messen und nachweisen. Die Sustainable Digital Infrastructure Alliance (SDIA) bereitet eine Schnittstelle vor, über die Daten zur Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Rechenzentren zwischen Gebäudetechnik und IT über einen Open Data Hub ausgetauscht werden können.