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09.03.2009 TecChannel/Rudolf Felser

Stromverbrauch von Servern drastisch senken

Mit dem Powernap-Verfahren soll sich der Energieverbrauch von Servern und Rechenzentren um bis zu 75 Prozent reduzieren lassen.

In einem durchschnittlichen industriellen Rechenzentrum liegt die mittlere Auslastung bei 20 bis 30 Prozent, erklärt Thomas Wenisch, Assistenzprofessor für Informatik und Ingenieurswesen an der University of Michigan. Die übrige Zeit sind die Rechner untätig. Da die Server aber auf die Belastungsspitzen ausgelegt sind und in der restlichen Zeit ihren Strombedarf nicht wesentlich reduzieren können, ist die Leistungsbilanz unbefriedigend.

Mit "PowerNap" wollen die Forscher gering ausgelastete Server in einen stromsparenden Schlafmodus versetzen, der nur Millisekunden dauert. Eine durchgeführte Analyse hat gezeigt, dass die Rechner im Mittel nur wenige hundert Millisekunden ungenutzt bleiben und die Auslastungsphasen einige zehn Millisekunden dauern.

Im Gegensatz zu derzeitigen Bestrebungen, bei denen etwa die Taktfrequenz schrittweise gesenkt wird, denken die Forscher an nur zwei Betriebszustände: Volle Leistung und maximale Energieeinsparung. So könnten beide Zustände ohne Kompromisse optimiert werden. Im Aus-Zustand bleibt lediglich die Netzwerkkarte voll aktiv und analysiert die ankommenden Pakete. Bei Bedarf schaltet sie dann den Server wieder in den An-Zusand. PowerNap macht allerdings tiefgreifende Änderungen am Betriebssystem nötig, um entsprechend rasch zwischen Schlaf- und Arbeitsphasen wechseln zu können.

Den Forschern zufolge muss auch die Stromversorgung umgestellt werden. Bei derzeitigen Blade-Servern etwa kämen 2250-Watt-Netzteile zum Einsatz, die in den Ruhephasen einen schlechten Wirkungsgrad bieten würden. Ergänzend zu PowerNap sollen daher mehrere 500-Watt-Netzteile verwendet werden, die sukzessive zugeschaltet werden können. (TecChannel/rnf)

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