Approfondimento sulla riduzione del consumo energetico del server

Jun 17, 2023

Oggi parleremo del consumo energetico del server. Nello specifico, ci sono alcuni semplici passaggi per ridurre il consumo di energia in modo abbastanza significativo. Con il passaggio ai server dell’era del 2022 e oltre, il TDP e il consumo energetico dei chip aumentano man mano che i chip e i sistemi diventano più densi. Inoltre, molte aziende hanno obiettivi di sostenibilità, quindi risparmiare energia significa risparmiare denaro e raggiungere prima tali obiettivi di sostenibilità. Considerato questo contesto, esistono alcuni modi relativamente semplici per ridurre il consumo energetico nel data center senza dover essere un architetto su vasta scala con il controllo completo sull'ambiente. Ne copriremo alcuni oggi.

Noteremo rapidamente che Intel sta sponsorizzando questo processo e fornendo le CPU Xeon Platinum insieme al fatto che stiamo utilizzando i carichi di lavoro che abbiamo eseguito per parte di questo nel nostro articolo Smetti di lasciare le prestazioni sul tavolo con le istanze AWS EC2 M6i. Inoltre, Inspur ha fornito l'Inspur NF5280M6 che abbiamo recensito insieme all'NF5180M6 di cui faremo una recensione a marzo. Avevamo già gli alimentatori HPE in laboratorio. Questo tipo di test richiede molte forniture, quindi avevamo bisogno di aiuto qui. Come sempre, stiamo realizzando questo pezzo in modo indipendente dal punto di vista editoriale e nessuna azienda rivede questi pezzi prima che vengano pubblicati.

Abbiamo anche una versione video di questo:

Come sempre, ti suggeriamo di aprirlo in una nuova finestra, scheda o app di YouTube per una migliore esperienza di visualizzazione.

Un'area che abbiamo esaminato in precedenza è la saggezza convenzionale dell'efficienza dei server 1U contro 2U. Quando abbiamo esaminato questo aspetto nel 2018, in Testing Conventional Wisdom in 1U vs 2U Power Consumption abbiamo utilizzato un Dell EMC PowerEdge R640 da 1U e un R740xd da 2U. Le piattaforme di test non erano identiche quindi abbiamo visto che l'R640 aveva un consumo energetico inferiore. Il punto era che le configurazioni contano, quindi ottenere piattaforme identiche sarebbe stato fondamentale.

Questa volta, stiamo rifacendo il test utilizzando l'Inspur NF5280M6 insieme all'NF5180M6. Stiamo equipaggiando processori identici, CPU Intel Xeon Platinum 8362. Questi sono i processori Intel Xeon scalabili “Ice Lake” di terza generazione con 32 core ciascuno. Abbiamo chiesto a Intel questi SKU perché si adattano perfettamente alle attuali licenze VMware e Microsoft. Il vantaggio dei due sistemi Inspur è che le schede madri sono praticamente identiche. Ci sono alcune intestazioni diverse popolate su ciascuna, ma le abbiamo spopolate per ottenere cifre più affidabili.

Abbiamo quindi eseguito i nostri carichi di lavoro di accelerazione, inclusi i carichi di lavoro HPC AVX-512, Tensorflow e il nostro carico di lavoro WordPress per l'accelerazione web crittografica, e abbiamo notato le differenze tra le due piattaforme. Abbiamo anche scoperto la chicca che le piattaforme Inspur hanno un sensore per il consumo energetico della ventola in modo da poter monitorare il consumo energetico sulla PDU, sugli alimentatori e anche sulla ventola (ci sono anche sensori CPU e memoria ma erano simili tra i due piattaforme.)

I carichi di lavoro che stiamo eseguendo sono simili a quelli che abbiamo eseguito mostrando gli acceleratori integrati di Ice Lake più il carico di lavoro 1 che sta installando Tensorflow. Approfondiremo maggiormente i carichi di lavoro nella prossima sezione, ma ecco come apparivano nell'NF5280M6 che abbiamo recensito:

Ecco lo stesso set dell'NF5180M6 di cui avremo una revisione formale a marzo. Le prestazioni erano quasi identiche tra i sistemi come ci aspetteremmo, senza variazioni significative rispetto ai nostri set di prove. Il consumo energetico, tuttavia, era diverso.

La cosa importante qui, e forse la più interessante, sono le letture del consumo energetico della ventola tra i due server. Il server 1U è in blu, il 2U è in nero.

Ciò che abbiamo scoperto questa volta è che alla fine abbiamo utilizzato lo 0,1-1,1% in meno di consumo energetico totale del sistema sulla piattaforma 2U rispetto alla piattaforma 1U, esclusivamente a causa delle ventole. Abbiamo scambiato i componenti tra i sistemi in modo da utilizzare le stesse CPU, RAM, SSD, schede NIC e alimentatori. Le schede madri erano gli stessi modelli, tranne che per alcune intestazioni non popolate. In effetti, grazie al modo in cui Inspur e molti altri fornitori costruiscono i server oggigiorno, siamo stati in grado di isolare le modifiche in modo efficace solo sul delta di raffreddamento.