Учёные из Microsoft, Университета Карнеги-Меллона и Вашингтонского университета разработали новый стандарт экологичных серверов GreenSKU, которые позволят снизят углеродные выбросы ЦОД, сообщает IEEE Spectrum. Кроме того, была представлена модель GreenSKU Framework для расчёта целесообразности использования подобных систем в дата-центрах гиперскейлеров и подбора оптимальных конфигураций. Созданные в рамках концепции GreenSKU прототипы серверов были протестированы в ЦОД Azure.
Источник изображений: Microsoft
Исследование, вышедшее минувшим летом, изучает возможность использования компонентов из списанных серверов. Это важно, поскольку сегодня во многих случаях при сбое одного компонента из эксплуатации выводится сервер целиком. Кроме того, Microsoft меняет серверы Azure каждые 3–5 лет для оптимизации производительности. И в этом случае работоспособные компоненты всё равно обычно не используются в других серверах.
Согласно выкладкам исследователей, уровень сбоев оперативной памяти (AFR) после кратковременного всплеска вскоре после развёртывания остаётся примерно одинаковым на протяжении не менее семи лет. А износ SSD составляет около половины. Впрочем, в данном случае речь идёт об M.2-накопителях. Их надёжность и скорость работы можно повысить простым объединением в RAID-массив. А для их использования в современных платформах с E1.S-корзинами есть готовые пассивные адаптеры, благо стандарт PCIe обладает обратной совместимостью.
С памятью дело обстоит не так просто. Предыдущие поколения серверов использовали DDR4, тогда как актуальные платформы работают только с DDR5. Однако выход есть — в современных CPU появилась поддержка CXL. Точнее, CXL Type 3 (CXL.mem), что позволяет подключать по PCIe пулы DRAM. Они представлены в виде NUMA-узлов без CPU. Такое подключение памяти даёт большую задержку, но современные гипервизоры умеют работать с такими пулами, отправляя в них редко используемые массивы данных.
Старые процессоры переиспользовать не выйдет. Они гораздо менее энергоэффективны и производительны, при этом на CPU приходится основная часть энергопотребления и, соответственно, углеродных выбросов. Исследователи изучили актуальные предложения вендоров и пришли к выводу, что среди доступных на рынке процессоров наилучшим образом для GreenSKU подходят AMD EPYC Bergamo, которые предлагает большое количество ядер и потоков при сравнимом уровне TDP, пусть и при пониженной производительности каждого ядра, а также поддерживают необходимые протоколы CXL.
Для распределения нагрузок используется отдельный программный слой, определяющий, какие задачи можно выполнять на серверах GreenSKU, а какие — на стандартных серверах Azure в зависимости от требований к производительности. Как отмечают исследователи, три четверти развёрнутых в Azure инстансов в среднем используют лишь 25 % выделенных ресурсов CPU и около 15 % от доступной пропускной способности памяти. Точно так же далеко не в полной мере используются и SSD. Вместе с тем есть клиенты, которые выживают максимум из каждого инстанcа.
Снижение углеродных выбросов имеет большое значение для облачных вычислений, поскольку они могут составить 20 % всех выбросов к 2030 году — об этом свидетельствуют данные НКО Ассоциация вычислительной техники. В пересчёте на ядро выбросы серверов GreenSKU на 28 % ниже, чем выбросы обычных серверов Azure. А на уровне ЦОД с учётом всех накладных расходов снижение выбросов составляет 8 %.
Источник новости: servernews.ru
