1. IT@Intel – краткое изложение
Информационные
Ускорение обновления серверного
технологии Intel
Производственные технологии
парка позволяет снизить расходы
на содержание вычислительных центров
Управление центрами
обработки данных
Июнь 2008 г.
Intel IT призывает к ускорению темпов обновления парка Краткая справка:
наших серверов. При этом ожидаемая экономия может обновление серверов
достичь 250 млн долларов США за восемь лет. Также • Обновление всех производственных
существенно сократятся расходы на электроэнергию. серверов через 4 года
• Степень консолидации — 7:1
Подробный анализ окупаемости инвестиций показывает,
для пакетных задач, 4:1 для
что текущие расходы можно сократить, если обновлять интерактивных
все серверы раз в четыре года. Ранее мы рекомендовали • Предполагаемая экономия — от 200
использовать серверы в течение более длительных до 250 млн долларов США за 8 лет
периодов, чтобы максимизировать срок полезного
использования. Проведенный нами анализ показал, что замена устаревших серверов на новые,
более мощные платформы помогает повысить производительность имеющихся вычислительных
центров, как показано на рис. 1. В результате можно сократить капиталовложения в расширение
центров обработки данных.
Мы уже сэкономили 10,4 млн долларов благодаря замене 3200 старых серверов на платформы на
базе четырехъядерных процессоров Intel® Xeon® серии 5400, и нам не потребовалось оборудовать
четыре новых помещения для вычислительных центров. Эти новые серверы также являются
намного более энергоэффективными, поэтому сократились энергопотребление и затраты.
2004 г. 2008 г.
• 1 стойка • 1 стойка
• 0,85 млн бизнес-операций • 6,30 млн бизнес-операций
в секунду по результатам в секунду по результатам
теста SPECjbb2005* теста SPECjbb2005
• 21 сервер • 21 сервер
• 40 кв. футов (37 кв. м) • 40 кв. футов (37 кв. м)
• 8 КВт • 7,5 КВт
Вычислительная мощность в том же самом физическом пространстве
повысилась в 7 раз, при этом энергопотребление уменьшилось
Рис. 1. Ускорение обновления серверного парка позволяет повысить вычислительные возможности без увеличения физического пространства
и энергопотребления, а также избежать строительства новых вычислительных центров.
IT@Intel

2. Постановка задачи После ввода в эксплуатацию систем на базе
процессоров с микроархитектурой Intel® Core™
Как и большинство ИТ-организаций, Intel IT
производительность серверов существенно
сталкивается с проблемами, связанными с
выросла. В результате скорость разработки
необходимостью постоянного увеличения
микросхем Intel значительно повысилась, что
вычислительных мощностей в условиях
видно по результатам тестирования Intel IT,
ограниченных площадей вычислительного
представленным на рис. 2. Новые процессоры
центра и расходов на охлаждение и
являются гораздо более энергоэффективными,
электропитание.
поэтому энергопотребление осталось на
Большинство наших серверов используется прежнем уровне.
для разработки полупроводниковых схем. По
Благодаря ускорению обновления серверов мы
мере возрастания сложности процессоров Intel®
можем использовать преимущества растущей
вычислительные требования к разработке
производительности и энергоэффективности,
постоянно повышаются. В 1996 году у нас была
а также консолидировать все больше задач на
1 тысяча производственных серверов, а в 2007
новых более энергоэффективных серверах,
году – уже 68 тысяч.
чтобы сократить эксплуатационные расходы.
Раньше мы стремились увеличивать срок службы
Теперь значительно повысилась мощность
каждого нашего сервера и эксплуатировали их
центра обработки данных, и мы можем
гораздо дольше предусмотренной четырехлетней
удовлетворять растущие вычислительные
гарантии. Из-за того что вычислительные
запросы без привлечения дополнительных
потребности превышали имеющиеся у нас
средств.
возможности по площади вычислительных
центров, электропитанию и охлаждению,
Анализ показателя окупаемости
нам приходилось повышать затраты
на их эксплуатацию. инвестиций
Мы провели всесторонний анализ, чтобы
Однако расширение вычислительных центров
доказать, что ускорение обновления серверов
требовало очень больших затрат. К тому
может принести финансовые преимущества
же неизбежно увеличивались расходы на
благодаря избавлению от необходимости
эксплуатацию и поддержку постоянно растущего
расширения вычислительного центра. Мы
парка устаревших, неэффективных серверов.
рассчитали значения показателя окупаемости
инвестиций для различных сроков обновления –
Решение от одного года до семи.
В 2007 году была принята восьмилетняя
Мы проанализировали эти показатели
программа в рамках организации, направленная
на примере всей производственной
на изменение всей вычислительной среды
вычислительной среды Intel. Например,
центра обработки данных. Мы начали
при шестилетнем цикле обновления мы
использовать альтернативную стратегию
будем консолидировать и заменять все
обновления серверного парка. В результате
производственные серверы, эксплуатирующиеся
повысились вычислительная мощность и
более 6 лет.
энергоэффективность, а также сократились
эксплуатационные расходы.
6.0 5.54 0.5
Относительная производительность
5.0
0.4
4.0
3.20
кВт
3.0 0.3
2.0
1.20 0.2
1.00
1.0 0.73
0.55
0 0.1
Процессор Процессор 64-разрядный 64-разрядный Двухъядерный Четырехъядерный
Intel® Xeon® 2 ГГц Intel Xeon 2,8 ГГц процессор процессор процессор Intel Xeon процессор Intel Xeon
Intel Xeon, Intel Xeon, серии 5100 серии 5400
1 MБ кэш-памяти L2 2 MБ кэш-памяти L2
Устаревшие процессоры: средняя годовая производительность меньше на 30 %
Микроархитектура Intel® Core™: средняя годовая производительность выросла на 66 %
Энергопотребление одного сервера в КВт
Рис. 2. Производительность серверов для разработки микросхем повысилась, при этом энергопотребление осталось практически на прежнем уровне.
На графиках представлены результаты тестирования систем САПР электроники полного цикла на примерах многих разработок Intel.

3. В нашей модели оценивались полные расходы за восемь лет. По
нашему предположению, стоимость каждого нового сервера остается
постоянной в течение оценочного периода, а вычислительные О а а а
потребности ежегодно растут на 15 %. Мы принимали во внимание 500
различную стоимость помещений и коммунальных услуг в разных
регионах. Мы не учитываем стоимость ПО, мы анализируем эти затраты
отдельно в рамках своей программы повышения эффективности 400
функционирования вычислительных центров.
Показатель окупаемости инвестиций в долларах США
Мы проанализировали важнейшие факторы, существенно влияющие на 300
показатель окупаемости инвестиций:
• Общая стоимость серверов. Она включает стоимости
200
приобретения сервера и гарантийного обслуживания. Если время
эксплуатации превышает четыре года, мы также включаем в эти
затраты существенные расходы на ремонт серверов, срок гарантии 100
на которые закончился. В целом уменьшение срока обновления
серверов приводит к росту стоимости приобретения новых систем,
т. к. мы покупаем больше серверов, чем в наш восьмилетний 0
оценочный период. По результатам анализа мы решили проводить
консолидацию серверов с высокой плотностью монтажа. Степень 4-й год 5- 6-
консолидации основана на предположениях о производительности -100
3-
будущих процессоров Intel и может зависеть от необходимой
вычислительной мощности и модели использования.
-200
• Снижение расходов на помещения. Современные, наиболее
мощные серверы поддерживают самые высокие степени С
2-
консолидации и позволяют сократить расходы на физическое -300 С
пространство. Поэтому ускорение обновления серверного парка К а
позволяет сократить расходы на содержание помещений. П
-400
• Коммунальные расходы. Самые современные модели серверов На
также обладают высокой энергоэффективностью. Чем быстрее
будет обновляться серверный парк, тем больше мы сможем -500 П а а а
сэкономить на расходах на электропитание и охлаждение.
• Сетевые подключения. Ускорение обновления серверного парка
позволяет сократить расходы на сетевые коммутаторы благодаря
повышению степени консолидации.
Рис. 3. Изменение значений показателя окупаемости инвестиций
• Снижение налогов. Налоговые преимущества возможны благодаря в зависимости от периода обновления серверного парка. На графике отображены
снижению стоимости серверов, а также сопутствующих услуг и сроки обновления серверного парка, обеспечиваемые при использовании нашего
подхода. Показатель окупаемости инвестиций является основным критерием выгоды
эксплуатационных расходов. для всех учитываемых факторов. Для каждого фактора его положительное значение
Результаты нашего анализа представлены на рис. 3. Наш подход свидетельствует о получении финансовых преимуществ, а отрицательное значение –
о более высоких затратах по сравнению с затратами при имеющемся подходе.
предусматривал замену только 20 % серверов в течение четырех лет,
поэтому фактически большинство серверов эксплуатировалось более
семи лет.
Мы поняли, что четырехлетний срок обновления серверного парка
обеспечивает максимальный показатель окупаемости инвестиций
и позволяет сэкономить до 250 миллионов долларов благодаря
наилучшему сочетанию экономии пространства, стоимости обновления
серверов и коммунальных услуг.
Другие преимущества
Ускоренный цикл обновления серверов включает и другие
преимущества, которые мы не учитывали в своем анализе
окупаемости инвестиций.
• «Зеленые» вычисления. Наши компоненты могут позволить
значительно сократить энергопотребление, а значит, и уменьшить
количество выбросов в атмосферу углекислого газа. По нашим
расчетам, достигнув высокой степени консолидации работы
пакетных конструкторских вычислений, мы сможем сэкономить
до 700 КВт на каждые 500 старых серверов, заменив их на
серверы с высокой плотностью монтажа на базе четырехъядерных
процессоров Intel Xeon серии 5400. Внедрение более
энергоэффективных серверов также может помочь нам получить
значительные скидки на использование электроэнергии, доступные в
некоторых штатах США.

4. • Больше возможностей для разработчиков. Большинство наших повысить мощность определенного центра обработки данных, если
устаревших серверов имеют объем памяти 4 ГБ или меньше. он уже исчерпал свои возможности по физическому пространству,
Сложность проектирования постоянно растет, и требуется все электропитанию или охлаждению.
больше памяти: используемые сегодня программы для разработки Из-за этих возможных колебаний мы рассчитываем, что за восемь лет
требуют до 8 ГБ памяти, а системы проверки – до 12 ГБ. Новые фактическая экономия составит от 200 до 250 миллионов долларов
серверы могут удовлетворить этим потребностям. Например, США.
высокопроизводительные серверы на базе четырехъядерных
процессоров Intel Xeon серии 5400 поддерживают память объемом
до 128 ГБ. На сегодняшний день серверы с памятью объемом 16 ГБ
Выводы
удовлетворяют нашим потребностям. Устанавливая все больше Ускорение обновления серверного парка является составной
новых серверов, мы повышаем продуктивность наших специалистов частью нашей комплексной программы повышения эффективности
и способствуем ускорению разработки микросхем. функционирования центров обработки данных. Эта программа
также включает инициативы по консолидации и виртуализации
Сегодняшняя стратегия вычислительных центров. По нашим расчетам, такая политика позволит
нам сэкономить 1 миллиард долларов США или даже больше. На рис. 4
обновления серверного парка представлено несколько различных сценариев, позволяющих экономить
Теперь мы переходим на стратегию ускоренного обновления средства. Как вы видите, ускорение обновления серверного парка
серверного парка. Наша цель в 2008 году – перейти на четырехлетний является одним из важнейших факторов выполнения этой программы
цикл обновления всех серверов, избавляясь от серверов, и играет существенную роль в достижении такой экономии.
эксплуатирующихся более четырех лет.
Мы уже поняли преимущества такого подхода. В начале 2008 года
мы начали консолидацию приложений, работавших на устаревших
серверах, на серверы с высокой плотностью монтажа на базе
четырехъядерных процессоров Intel Xeon серии 5400. В результате
мы смогли вывести из эксплуатации более 3200 устаревших $800
производственных серверов на четырех площадках. Чистые США)
сбережения составили 10,4 миллиона долларов, в основном благодаря 700
уменьшению оплаты за помещения.
а
Проведя консолидацию четырехлетних серверов на базе 32-разрядных 600
процессоров Intel Xeon, мы уже достигли степени консолидации
500
более чем 7:1 для пакетных задач и используем все вычислительные
Общая стоимость (
возможности новейших процессоров Intel. Степень консолидации для 400
интерактивных приложений составляет приблизительно 4:1.
Достигнутые результаты позволят нам продолжать 300
поддержку вычислительной нагрузки, которая ежегодно растет
приблизительно на 15 %. 200
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Оптимизация стратегии
Оценка скорости обновления серверов является итеративным процессом. П аа а а а
Каждый год мы можем совершенствовать нашу стратегию, чтобы а а
добиться максимальной экономии, учитывая изменения стоимости П а а а а
а а
серверов и их производительности, стоимости помещений и других П а а а а
факторов. а а
Например, может быть выгодно перейти на трехлетний цикл замены
серверов в следующих случаях: Рис. 4. Ускорение обновления серверного парка играет значительную
роль в выполнении нашей программы повышения эффективности
• растет стоимость помещений; функционирования центров обработки данных.
• повышение производительности серверов превышает
снижение их стоимости;
• растет стоимость коммунальных услуг или принимаются
правительственные программы поощрения «зеленых» вычислений.
Еще одним фактором, влияющим на темпы замены серверов, является
повышение стоимости подержанных систем. Играет свою роль также
местоположение вычислительного центра. Бывает важно быстрее
Данный документ предлагается исключительно с информационной в том числе процессуальным порядком или иным способом, не
целью. ОН ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ ПО ПРИНЦИПУ «КАК ЕСТЬ» БЕЗ предоставляет прямых или косвенных прав на использование
КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, ВКЛЮЧАЯ, В ЧИСЛЕ ПРОЧЕГО, ГАРАНТИИ интеллектуальной собственности.
В ОТНОШЕНИИ РЫНОЧНЫХ КАЧЕСТВ ПРОДУКЦИИ, НЕНАРУШЕНИЯ Intel, логотип Intel, Intel. Leap ahead., логотип Intel. Leap ahead., Intel
ПРАВ, ПРИГОДНОСТИ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ТЕХ ИЛИ ИНЫХ Core и Xeon являются товарными знаками корпорации Intel в США
КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЯХ, А ТАКЖЕ ЛЮБЫЕ ГАРАНТИИ, СЛЕДУЮЩИЕ и других странах.
ИЗ КАКИХ-ЛИБО ПРЕДЛОЖЕНИЙ, СПЕЦИФИКАЦИЙ ИЛИ
* Другие наименования и товарные знаки являются собственностью
ОБРАЗЦОВ. Корпорация Intel не несет никакой ответственности за
своих законных владельцев.
использование информации, приведенной в данной спецификации,
в том числе ответственности за возможное нарушение каких- Корпорация Intel © 2008 г. Все права защищены.
либо прав собственности. Этот документ никоим образом, 0608/IPKA/KC/PDF 319836-001RUS