Examen approfondi de la réduction de la consommation d'énergie des serveurs

Jun 17, 2023

Aujourd'hui, nous allons parler de la consommation électrique du serveur. Plus précisément, il existe quelques étapes simples pour réduire la consommation d’énergie de manière assez significative. À mesure que nous passons aux serveurs de l’ère 2022 et au-delà, le TDP et la consommation électrique des puces augmentent à mesure que les puces et les systèmes deviennent plus denses. De plus, de nombreuses entreprises ont des objectifs de développement durable, donc économiser de l'énergie signifie économiser de l'argent et atteindre ces objectifs de développement durable plus tôt. Dans ce contexte, il existe quelques moyens relativement simples de réduire la consommation d’énergie dans le centre de données sans avoir à être un architecte à grande échelle ayant un contrôle total sur l’environnement. Nous allons en aborder quelques-uns aujourd’hui.

Nous allons rapidement noter qu'Intel sponsorise cela et fournit les processeurs Xeon Platinum et que nous utilisons les charges de travail que nous avons exécutées pendant une partie de cela dans notre article Arrêtez de laisser les performances sur la table avec les instances AWS EC2 M6i. En outre, Inspur a fourni l'Inspur NF5280M6 que nous avons examiné ainsi que le NF5180M6 que nous examinerons en mars. Nous avions déjà les alimentations HPE dans le laboratoire. Ce type de test nécessite beaucoup de matériel, nous avions donc besoin d'aide ici. Comme toujours, nous rédigeons cet article de manière indépendante, et aucune entreprise ne les examine avant leur mise en ligne.

Nous en avons également une version vidéo :

Comme toujours, nous vous suggérons de l'ouvrir dans une nouvelle fenêtre, un nouvel onglet ou une nouvelle application YouTube pour une meilleure expérience de visionnage.

Un domaine que nous avons examiné auparavant est la sagesse conventionnelle de l’efficacité des serveurs 1U contre 2U. Lorsque nous avons examiné cela en 2018, dans Testing Conventional Wisdom in 1U v 2U Power Consumption, nous avons utilisé un Dell EMC PowerEdge R640 1U et un R740xd 2U. Les plates-formes de test n'étaient pas identiques, nous avons donc constaté que le R640 avait une consommation électrique inférieure. Le fait est que les configurations sont importantes, il était donc essentiel d’obtenir des plates-formes identiques.

Cette fois, nous refaisons le test en utilisant l'Inspur NF5280M6 ainsi que le NF5180M6. Nous équipons des processeurs identiques, des processeurs Intel Xeon Platinum 8362. Il s’agit des processeurs Intel Xeon Scalable « Ice Lake » de 3e génération dotés de 32 cœurs chacun. Nous avons demandé ces SKU à Intel car ils s'intègrent parfaitement dans les licences VMware et Microsoft actuelles. L'avantage des deux systèmes Inspur est que les cartes mères sont pratiquement identiques. Il y a quelques en-têtes différents renseignés sur chacun, mais nous les avons supprimés pour obtenir des chiffres plus fiables.

Nous avons ensuite exécuté nos charges de travail d'accélération, notamment les charges de travail HPC AVX-512, Tensorflow et notre charge de travail WordPress d'accélération Web crypto, et avons noté les différences entre les deux plates-formes. Nous avons également découvert que les plates-formes Inspur disposent d'un capteur pour la consommation électrique du ventilateur afin que nous puissions suivre la consommation électrique au niveau de la PDU, des alimentations électriques et également au niveau du ventilateur (il existe également des capteurs de processeur et de mémoire, mais ceux-ci étaient similaires entre les deux). plates-formes.)

Les charges de travail que nous exécutons sont similaires à celles que nous avons exécutées, montrant que les accélérateurs intégrés d'Ice Lake et la charge de travail 1 installent Tensorflow. Nous aborderons davantage les charges de travail dans la section suivante, mais voici à quoi elles ressemblaient dans le NF5280M6 que nous avons examiné :

Voici le même ensemble dans le NF5180M6 sur lequel nous aurons une revue formelle en mars. Les performances étaient presque identiques entre les systèmes, comme on pouvait s'y attendre, sans écart significatif entre nos séries d'exécutions. La consommation électrique était cependant différente.

L'élément important ici, et peut-être le plus intéressant, concerne les relevés de consommation électrique des ventilateurs entre les deux serveurs. Le serveur 1U est en bleu, le 2U est en noir.

Ce que nous avons constaté cette fois-ci, c'est que nous avons fini par utiliser entre 0,1 et 1,1 % de consommation d'énergie totale du système en moins sur la plate-forme 2U par rapport à la plate-forme 1U, uniquement grâce aux ventilateurs. Nous avons échangé des composants entre les systèmes afin d'utiliser les mêmes processeurs, RAM, SSD, cartes réseau et alimentations. Les cartes mères étaient les mêmes modèles, à l'exception de certains en-têtes non remplis. En effet, grâce à la manière dont Inspur et de nombreux autres fournisseurs construisent des serveurs de nos jours, nous avons pu isoler efficacement les changements uniquement sur le delta de refroidissement.