Энергопотребление ИТ-оборудования

Энергопотребление ИТ-оборудования (серверов, систем хранения, сетевого оборудования) остаётся ключевым фактором общей энергоэффективности центров обработки данных. Именно нагрузка со стороны ИТ формирует основное тепловыделение и определяет масштабы энергопотребления систем охлаждения и электроснабжения.

Основные тенденции

* С 2007 года внимание к энергоэффективности ИТ резко усилилось благодаря программам, подобным докладу EPA «Report to Congress on Server and Data Center Energy Efficiency». Производители начали активно использовать показатели эффективности как часть маркетинговых стратегий. * Введены новые метрики и стандарты (ENERGY STAR, SPECpower), позволяющие объективно сравнивать оборудование разных производителей. * Снижение темпов роста энергопотребления: если в 2000–2005 гг. среднегодовой прирост был ~90%, в 2005–2010 — 24%, то в 2010–2014 — уже только 4%. После 2014 года рост стабилизировался на уровне около 4% в год. * Существенное повышение производительности на ватт: графики 2007–2018 гг. показывают непрерывный рост, отражающий прогресс в архитектуре процессоров, памяти и ПО.

Практические результаты

* В 2014 году дата-центры США потребляли ~70 млрд кВт·ч (1,8% общего потребления электроэнергии страны). * Энергопотребление продолжает расти, но значительно медленнее, чем прогнозировалось в 2007 году. * Серверы всё лучше справляются с низкой загрузкой: доля потребляемой мощности при простое снижается. В 2007 году сервер в режиме простоя использовал до 60% энергии от полной нагрузки, к 2013 году — менее 30%. * Улучшения в power scaling (масштабирование мощности в зависимости от загрузки) позволяют снижать энергопотребление в периоды низкой активности.

Инструменты и инициативы

ENERGY STAR — сертификация для серверов, UPS, систем хранения, сетевого оборудования. Устанавливает пороговые значения эффективности и стандартизированную методику тестирования.
EPA Portfolio Manager — база данных по энергопотреблению коммерческих зданий, включая ЦОД, позволяющая сравнивать эффективность по типовым параметрам.
SPECpower_ssj2008 — отраслевой бенчмарк для оценки энергопотребления серверов на частичных нагрузках (100, 75, 50, 25%). Используется для выявления реальных профилей работы оборудования.

Ключевые наблюдения

* Повышение эффективности серверов и систем хранения оказывает прямое влияние на снижение энергозатрат на охлаждение и электроснабжение. * Агрессивные стратегии управления питанием (power management) становятся стандартом при планировании обновления ИТ-парка. * Энергопотребление ЦОД сегодня значительно ниже «пессимистичных» прогнозов середины 2000-х годов, что демонстрирует успешность комплексных инициатив по энергоэффективности.