Techfast - En effektivare och grönare datorhall

1. Techfast - En effektivare och grönare datorhall Fernando Zeballos

2. Vad händer i IT-världen • Fler transistorer än riskorn producerades 2006, dessutom till en betydligt lägre kostnad än riset! • 2006 skapades 161 exabyte data, cirka 3 miljoner gånger mer data än i alla skrivna böcker. • 2010 kommer siffran öka till 988 exabyte, en ökning med 57 % per år. • 2005: En datoranvändare förbrukade cirka 3 MB bandbredd varje månad. • 2007: En datoranvändare förbrukade cirka 3 MB bandbredd varje dag. Källa: IDC, EMC

3. Hur mycket energi går åt för att driva en handdator?

4. Hur mycket energi går åt för att driva en handdator?

5. Hur mycket energi går åt för att driva ALLA handdatorer? • 2003 besökte 27 miljoner människor Eifeltornet, pyramiderna, Acropolis, Colosseum, Taj Mahal, Röda torget, Sydneys hamn och Buckingham Palace, tillsammans! • Det sista kvartalet 2007 såldes 77 miljoner handdatorer / intelligenta mobiltelefoner. Det är 891 stycken per minut, eller 14 stycken per sekund.

6. Vad säger Google? • "The possibility of computer equipment power consumption spiraling out of control could have serious consequences for the overall affordability of computing, not to mention the overall health of the planet" • "If server power consumption grows 20 % per year, the four year cost of a servers electricity bill will be larger than the 3000 $ initial price of a typical low-end server with x86 processors. • "But if power consumption grows at 50 % per year, "power costs by the end of the decade would dward server prices" • "Fundamental circuit and architectural innovations are still needed to address the longer-terms trends" Luiz Andre Barroso Google engineer writing in September paper published in the association for Computing Machinera Queue.

7. Vart tar all energi vägen? Denna datorhall har 30% verkningsgrad Last: 30% av kapacitet Kraftförsörjning: 2N redundans Kylsystem: N+1 redundans

8. Några nyckeltal • Mer än 50 % av energin som går in till en datorhall används av kraft och kylmaskiner och INTE av faktiska IT-system. • En 1 MW datorhall kräver 177 000 000 KW-timmar av elektricitet värt ungefär 17 000 000 dollar, räknat över en tioårsperiod. • Varje datorhall på 1 MW är likvärdigt med 4300 bilars koldioxidförbrukning • En typisk datorhall på 1 MW är idag så dåligt designad att energi motsvarande 1000 bilars koldioxid går till spillo. • DOE har räknat att det går att spara motsvarande 4 000 000 bilars koldioxidförbrukning genom att bygga bättre designade datorhallar. Det är ungefär lika mycket som 1.8 miljoner amerikanska hem.

9. Orsaker till ineffektiva datorhallar • Överdimensionering av kraft och kylutrustning • Drivning av kylmaskiner att kyla effektdensiteter de inte var designade för • Ineffektiv rumslayout • Felaktiga luftflöden • Redundans (för att öka tillgängligheten) • Ineffektiv kraft- och kylutrustning • Felaktigt inställd kylutrustning • Igentäppta luft och vattenfilter • Upphöjda datorgolv fyllda med kablage och rör

10. Exempel på hur det inte ska se ut!

11. Fler dåliga exempel!

12. 4 faktorer för en förbättrad datorhall • Effektiva UPS-system • Rackintegrerad precisionskylning • Skalbara och modulära kraft- och kylsystem, låt infrastrukturen växa med behovet • Programvara för övervakning och kontroll av kraft och kylsystem

13. UPS • Ny dubbelkonverterande teknik • Skalbar design och moduluppbyggd UPS gör att effektiviteten i systemet ökar ytterligare. • En biprodukt är att UPS-systemen blir betydligt tystare än tidigare generation.

14. Exempel på effektiv och modulär UPS

15. Rackintegrerad precisionskyla • Kylsystem placeras i rackraden istället för på rumnivå • Möjliggör mycket högre effektdensiteter än traditionell datorhallsdesign • Energiförbrukningen för att driva kylfläktarna reduceras med 50% • Kräver ingen avfuktare (vilken sparar miljoner liter vatten per år) • Kräver inte upphöjt datorgolv (speciellt fördelaktigt för mindre datorhallsinstallationer) • Kylkapaciteten kan “flyttas” och användas där kylkapaciteten behövs. Extra viktigt vid virtualiseringslösningar

16. Rackintegrerad design Varma gångar som gör att varm och kall luft inte blandas Kyld luft distribueras på den “kalla” sidan av racken Varma luften tas om hand av kylenheten direkt vid rackraden. Rackintegrerad kyla Kan användas direkt på “riktigt” golv eller med upphöjt datorgolv

17. I olika storlekar 5 kW, används utan chiller, kräver enbart ventilationskanal Upp till 60 kW, kan användas med eller utan chiller. 20 kW, upp till 30 kW med inneslutning • Inneslut den varma luften! • Varm och kall luft får inte blandas • Vid högre effekter innesluts den varma gången • 1 rack eller 100 rack! • Fungerar för enskilda rack • Och för hela rackrader

18. Vad säger Gartner 63% av alla användare räknar med att använda sig av rackintegrerad kyla inom de närmaste två åren. Data Center Polling Results: Power and Cooling Gartner Research Feb 2, 2007

19. Skalbarhet: Effektvinster med rätt design! 35% 30% 70% Datahallens effektivitet Inbesparing Inbesparing NCPI*utrustning NCPI*utrustning Total effekt-förbrukning i datahallen NCPI*utrustning ITlast ITlast ITlast Rättdimensionera NCPI 10% förbättring av effektiviteten hos NCPI utrustningen Gör ingenting

20. Övervakning och kontroll • Effektiviteten ökar när mer IT-last kan levereras av samma kraft och kylutrustning • ”Glömd” eller obrukbar kraft och kyla beror ofta på avsaknad av kontroll och övervakning i datorhallen • Kompletta system som övervakar all utrustning ger full kontroll och en proaktiv övervakning.

21. ISX Manager och Capacity Manager Kraft och kylkapacitet Ger användaren full överblick av kraft- och kyleffekt i detalj, över hela datorhallen samt på racknivå. Rackvy Full överblick av installerad utrustning i respektive rack Scenarioverktyg Med hjälp av scenarioverktyget kan användaren se vad olika ingrepp i datorhallen ger för konsekvenser. Luftflödesanalys i realtid Visar luftströmmar och potentiella ”hot spots” i datorhallen Kapacitetshantering Analyserar och visar hur mycket kapacitet som finns i datorhallen samt var ny utrustning ska placeras för att få optimal kraft- och kylförsörjning.

22. Sammanfattning • Effektivisera din IT-infrastuktur och använd energin till den faktiska lasten • Kraft och kylsystem ska klara båda hög densitet och dynamiskt varierande kraftbehov från IT-lasten. • Bygg smart! – standardiserad arkitektur som är skalbar och modulär. • Full kontroll och övervakning av datorhallen är ett krav.