A villanyórával harcol az IBM

A világ számítógépei tekintélyes mennyiségű áramot fogyasztanak és most, hogy a globális felmelegedés egyre jobban érezteti hatását, a gyártók számára is fontossá vált a takarékosság. Az IBM-nél tett látogatásunk során arra kerestük a választ, hogy a Kék Óriásnak is becézett cég, hogyan valósítja meg a Nagy Zöld célkitűzést.

A projekt ugyanis igen tekintélyes: az IBM évi egymilliárd dollárt áldoz arra, hogy saját adatközpontjait környezetbaráttá varázsolja. A hangzatos célkitűzés számainál minket persze jobban érdekelt az, hogy egészen pontosan, hogyan is lehet a szerverek működését takarékosabbá tenni, amit a cég egy, a bécsi központjában szervezett bemutatón tudhattunk meg.

A rejtőzködő energiazabálók

Az adatközpont ugyanis az a hely, ahol a szerverek laknak, és ha manapság valaki azt mondja, IBM, akkor már csak ilyen nagygépes rendszerekre gondolhatunk. A cég ugyanis két évvel ezelőtt megszabadult a személyi számítógépes üzletágától, és azóta csak nagy teljesítményű gépekkel foglalkozik - olyanokkal, amelyek létezéséről az átlagos internetező vagy nem is tud, vagy ha tud, akkor is szinte teljes egészében figyelmen kívül hagyja. Pedig a szerverek ott vannak, csendesen zümmögve távoli géptermeikben, és teszik a dolgukat: például továbbítják az elektronikus leveleinket, feldolgozzák a banki tranzakcióinkat, vagy elküldik a PC-nkre az éppen megnyitott weboldalt, hogy azt meg tudjuk nézni a böngészőben. És mindeközben áramot fogyasztanak, nem is keveset.

Egy idei, amerikai energetikai felmérés szerint az Egyesült Államokban lévő adatközpontok összesített fogyasztása öt darab, egyenként 1000 megawattos erőmű áramtermelő kapacitását kötné le. Ez azt jelenti, hogy csak az USA szervereinek üzemeltetése két és fél paksi atomerőműnyi kapacitást igényel, és a villanyszámla sem csekély: évi 2,7 milliárd dollár. Világviszonylatban ez a szám 14 ezer megawatt, vagyis hét Paks, és 7,2 milliárd dollár - csak a nagyszámítógépek áramfogyasztására. Ebből a fogyasztásból az IBM saját gépei is kiveszik a részüket rendesen: a cég ugyanis amellett, hogy feltalálta az adatközpontot, mint olyat, mindeddig közel négymillió négyzetméternyi számítógéptermet tervezett és épített ügyfeleinek.

Krízis a villanyóra miatt

Az informatikai ipar pedig jelenleg krízisben van emiatt - dramatizálta a helyzetet Steven Sams, a cég adatközpontokkal foglalkozó üzletágának vezetője. Egyre több számítógépre van ugyanis szükség: 2000-től 2010-ig meghatszorozódik a szerverek száma, az összesített tárolókapacitás pedig 69-szeresére nő, miközben nem csak az áramfogyasztás, de az energiaárak is növekednek. Az pedig csak tetézi a bajt, hogy a jelenleg üzemelő adatközpontok legnagyobb része elavult: 86 százalékuk ugyanis még 2001 előtt létesült, a korszerűtlen rendszerek és a magas villanyszámla pedig gátolja a szükséges fejlesztéseket és kapacitásbővítést.

... és a Mare Nostrum, Európa legerősebb szupergépe Barcelonában.

Az üzemeltetőknek pedig már az is elég nagy tragédia, hogy a kiadások nagyobb része nem informatikai eszközökre, hanem a villanyszámlára megy el. Mit lehet hát tenni, hogy a szervertermek kevesebb áramot zabáljanak? Legnagyobb meglepetésünkre a fogyasztás legnagyobb részéért nem is a számítógépek a felelősek: annak harmadát ugyanis a légkondicionálás költségei teszik ki - tudtuk meg a szakember előadásából.

A jégkocka újrafeltalálása

Hamarosan az is kiderül, hogy a hatékonyabb léghűtés érdekében az IBM újra feltalálta a jégkockát. Persze nem szó szerint, de az általuk kifejlesztett új megoldás ugyanolyan elven működik, mint a jégkocka: tárolja a hideget, vagyis egyfajta hőmérséklet-akkumulátor. A cég újítása lehetővé teszi, hogy a szervertermek légkondicionálása gazdaságosabban működjön: a hűtőventillátorok ugyanis a szupertitkos összetételű hőtároló anyagnak adják át először a hideget, és a szerverterem onnan veszi át.

Ennek köszönhetően a légkondit nem kell folyamatosan járatni: ha a "jégkocka" elegendő hideget tárolt el, akkor az aktív hűtést akár ki is lehet kapcsolni, és máris megspórolható a hűtés költségeinek fele. A hideget tároló rendszer ráadásul igen tartós: csupán tizenöt évente egyszer kell benne kicserélni a szupertitkos matériát. Mielőtt még túl sok időnk lett volna álmélkodni azon, hogy a világ egyik legnagyobb számítógép-gyártója mostanság tulajdonképpen légkondicionálók fejlesztésével üti agyon az időt, a Sams vissza is kanyarodott a gyökerekhez, és megmutatta, mivel lehet megtölteni az immár hatékonyan hűtött szervertermet: a cég gyorsan telepíthető, moduláris szervereivel.

Ez szép lenne, de a valóságban egészen más van a padló alatt...

A gépeknek persze áram is kell, az áram pedig kábeleken jön, amelyeket rendszerint a terem padlója alá rejtenek. Itt egy nagyon vicces kép került fel a vetítőre, amelyen leginkább egy tál spagettire emlékeztető, majd' félméteres vastagságban elterülő kábelköteget láthattunk - egy szerverteremben. Sams szerint viszont az sem mindegy, hogyan vezetik el a drótokat, mivel a rossz helyre bezsúfolt kábelköteg elállja a hűtő légáramlatok útját. Példaként az egyik amerikai energiaszolgáltató géptermét hozza fel, ahol a vastag kábeleket a falak mentén vezették körbe: amikor az IBM szakemberei átrendezték a gigantikus spagettit, a hűtés 80 százalékkal lett hatékonyabb a rendrakástól.

Buborékok és vízhűtés

Az igazán lenyűgöző technológiai újítások viszont már a számítógépen belül rejtőznek. A Kék Óriás a héten mutatta be új processzortípusát - a Power6-et -, amelynek teljesítményét, elődjéhez képest úgy duplázták meg, és tették ezzel a lapkát a világ legerősebbjévé, hogy az áramfogyasztása nem változott. A cég szilíciumot kotyvasztó boszorkánykonyháiban egész sor trükköt dolgoztak ki a fogyasztás csökkentésére: például apró légbuborékokat alakítanak ki a tranzisztorokat befogadó anyagban, amelyek segítik a hűtést, vagy közvetlen szoftveres vezérléshez kötik a chipek áramellátását.

Vízhűtéssel kevésbé izzik a szekrény

A legnagyobb dobás azonban nem ez, hanem a léghűtés és a virtualizáció bevezetése - tudtuk meg Mike Desenstől, a cég rendszertervezéssel foglalkozó szakemberétől. A vízhűtés lényege, hogy a gépek ventillátorait vízzel feltöltött hűtőbordákkal egészítik ki, amelyek a szerverszekrény elejétől a hátulja felé áramoltatott hőt vezetik el. Így a gép nem a környezetét fűti, vagyis a légkondicionálást terheli a feladattal, hanem a meleg javát közvetlenül adja le a saját hűtőrendszerének. Emellett a cég kísérletezik olyan megoldással is, amely nem levegő áramoltatásával, hanem közvetlenül a chipek közé beágyazott hűtőberendezéssel oldaná meg a dolgot.

Valódi szerver helyett virtuálist

A virtualizáció pedig egész egyszerűen azt jelenti, hogy több, kisebb kihasználtsággal működő gép helyett kevesebb, de jobban kihasznált gép működik a teremben - amelyek virtuális gépeket futtatnak. A felhasználó ebből nem érzékel semmi változást, a virtuális számítógép viszont, értelemszerűen, hőt sem termel, hiszen az csak egy szoftver - és ezzel radikálisan csökkenthető az igénybe vett szerverek száma. A fentebb már említett amerikai energiaszolgáltató adatközpontjában például 300 gép helyett jelenleg már csak hat darab dolgozik.

A legkorszerűbb adatközpontokban pedig már a villanyóra sem a régi: a legújabbak ugyanis nem egyszerűen csak egy folyamatosan pörgő mechanikus számlálót tartalmaznak, hanem negyedóránként jelentik az aktuális áramfogyasztást, amiről részletes naplót lehet vezetni a számítógépen. Ezt a technológiát pedig nem csak nagyvállalatok használhatják ki a fogyasztás optimalizálására, amelyek az energiatőzsdén veszik maguknak az áramot, hanem akár az otthoni fogyasztók is, mivel egy ilyen eszköz segítségével könnyebben ki lehet szúrni a pazarló háztartási eszközöket.