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As organizações que procuram reduzir o uso de energia nos datacenters devem descobrir que os servidores mais novos podem oferecer melhorias decentes na eficiência energética, mas essa eficiência aumenta com a utilização do processador, portanto, esses servidores precisam ser mantidos ocupados.
Datacenters e as redes que os interconectam agora respondem por até 3% do uso global de eletricidade e quase 1% das emissões de gases de efeito estufa relacionadas à energia, de acordo com dados da Agência Internacional de Energia (AIE).
Além disso, o recente aumento da inflação no preço da energia fez com que muitas organizações pensassem mais seriamente em reduzir o uso de energia.
Os servidores podem representar mais da metade do consumo de energia de um datacenter moderno, de acordo com um novo relatório do Uptime Institute, com o restante usado para armazenamento, rede e outras instalações, como resfriamento. Isso torna a eficiência de energia do servidor uma área-chave para as empresas se concentrarem quando se esforçam para atingir metas de sustentabilidade, afirma e oferece alguns conselhos.
O relatório é baseado em uma análise de dados do banco de dados Server Efficiency Rating Tool (SERT) da a grade verde, um consórcio da indústria sem fins lucrativos que trabalha para melhorar a eficiência do datacenter. O relatório também considera apenas servidores x86.
Novidade realmente conta
A primeira percepção é que a eficiência do servidor melhora a cada nova geração de hardware. Isso pode parecer óbvio, mas o relatório tem números para demonstrar seu ponto, comparando os servidores de 2017 com os de 2019 e 2021.
Com 50% de utilização da CPU, o aumento na eficiência entre o hardware de 2017 e 2019 é de 34% para servidores Intel e 140% para servidores baseados em AMD.
Entre as gerações de hardware de 2019 e 2021, os servidores Intel tiveram um aumento de 32% na eficiência, enquanto o número é de 47% para AMD.
Comparando a Intel com a AMD, o Uptime Institute descobriu que o servidor AMD médio de 2021 é 74% mais eficiente do que o servidor Intel médio de 2021 com 50% de utilização da CPU e 67% mais eficiente com 25% de utilização da CPU.
No entanto, o relatório adverte que esses são números médios de eficiência do servidor com base em um dos testes SERT do The Green Grid, que usa Java do lado do servidor (SSJ) para simular aplicativos corporativos de processamento de transações online.
O Uptime Institute também relata que a eficiência média de um servidor aumenta em pelo menos 50% quando a utilização da CPU é dobrada de níveis baixos (20 a 30%) para níveis mais altos (40 a 60%).
Isso significa que os esforços para aumentar a utilização dos servidores existentes podem ser uma alternativa viável à compra de novos servidores para algumas organizações. Mas combinando um aumento de utilização com uma atualização de servidor, melhorias de eficiência superiores a 100% podem ser alcançadas.
O resultado disso é que mais do que o dobro da carga de trabalho pode ser processada com a mesma quantidade de energia, proporcionando uma redução considerável nos requisitos de energia quando feito em escala, de acordo com o relatório.
Por outro lado, substituir cada servidor por um novo executando a mesma carga de trabalho não mostrará nada parecido com o mesmo benefício, resultando em menor utilização do servidor e melhorias de eficiência muito menores, na região de 10 por cento.
Outra descoberta do relatório é que o hardware de servidor mais recente é mais eficiente quando configurado com contagens de núcleo mais altas, e isso vale para sistemas AMD e Intel, embora a melhoria da eficiência seja menos distinta para servidores Intel do que para AMD.
chegando quente
No entanto, a utilização da CPU deve ser mantida para se beneficiar dos ganhos de eficiência total de um servidor com uma alta contagem de núcleos, e o relatório diz que isso pode ser difícil de alcançar para algumas cargas de trabalho ou combinações de cargas de trabalho.
Isso não será novidade para as empresas de hiperescala e para as grandes operadoras de nuvem, que vêm impulsionando a tendência para processadores com mais núcleos, como o por vir Processador AMD Epyc de 128 núcleos de codinome Bergamo, projetado especificamente para cargas de trabalho nativas da nuvem.
O Uptime Institute também descobriu que os sistemas de gerenciamento de energia podem trazer melhorias de eficiência de pelo menos 10%, embora observe que raramente são aplicadas na vida real devido a um impacto real ou percebido no desempenho da computação.
Talvez haja alguma justificativa para isso: o relatório afirma que o gerenciamento de energia proporciona uma redução de energia ociosa de 41 por cento, mas também reduz a capacidade de trabalho do servidor em 5 a 6 por cento, o que se mantém em todos os níveis de utilização.
Em servidores baseados nos processadores AMD Epyc 7262, as maiores economias de eficiência com o uso do gerenciamento de energia são de cerca de 15% a 19% e são observadas ao executar com 25 a 60% de utilização, mas diminuem para utilizações de CPU acima e abaixo disso.
O gerenciamento de energia também pode aumentar a latência entre 20 e 80 microssegundos, afirma o relatório. Isso pode parecer pequeno, mas pode ser inaceitável para cargas de trabalho críticas de latência, como comércio financeiro, e pode aumentar o risco de violações do contrato de nível de serviço (SLA).
Em resumo, o Uptime Institute descobriu que a implantação de novos servidores high-core ajuda a maximizar a eficiência do servidor, mas somente se esses servidores estiverem ocupados. A chave para a eficiência energética do datacenter é melhorar a utilização do servidor, aconselha. ®
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