Energieeffiziente Komponenten sparen am meisten
Von Ulrich Wolf, Thomas-Krenn.AG
In der freien Wirtschaft sind TCO-Berechnungen gang und gäbe. Das Vergaberecht aber kennt keine Lebensdauerkosten, dafür kreist es – zumindest in der Theorie – um das „wirtschaftlichste Angebot“. In der Praxis erteilen Einkäufer trotzdem den Zuschlag rein nach Anschaffungspreis – (folge)koste es, was es wolle.
Dabei bietet das Vergaberecht mit dem „wirtschaftlichsten Angebot“ auch bei Investitionsgütern wie Server-Hardware ein brauchbares Instrument, die Lebensdauerkosten, vor allem die Energieeffizienz einzubeziehen. Die Kapazitäts- und Auslastungsplanung kann zwar komplex sein, muss aber ohnehin erledigt werden. Es kostet wenig Mühe, Angebote zusätzlich auch nach Energieeffizienz zu beurteilen. Dabei sollte man den Server allerdings nicht als unteilbare Einheit sehen, sondern zumindest die wichtigsten Komponenten einzeln betrachten. Ein Techniker kann bei der Bedarfsermittlung mittels Benchmarks helfen und belastbare Daten zur Verfügung stellen.
Potenzial im Energie-Benchmark
Um das Gesamtsystem für eine geplante Anwendung zu ermitteln, das am meisten Energie spart, kann man die einfache Kenngröße Performance pro Watt heranziehen. Sie ergibt sich nach „I × Auslastung/Leistungsaufnahme“, wobei I ein Indikatorwert aus einem Benchmark ist. Dies kann ein etablierter Anwendungsbenchmark sein, wenn der Einsatzzweck klar ist und beispielsweise Web- oder Datenbankserver angeschafft werden; in anderen Fällen, etwa bei speziellen Fachanwendungen, sind eventuell synthetische Benchmarks sinnvoller.
Ulrich Wolf ist Manager Communications bei der Thomas-Krenn.AG, einem Hersteller von Servern und Workstations mit Sitz im Bayerischen Wald. Er hat vor langer Zeit einmal Chemie studiert, ist aber seit fast 20 Jahren in schreibender, beratender und manchmal auch programmierender Weise in der IT-Landschaft Deutschlands unterwegs. Der bekennende Teilzeit-Nerd schreibt seine Texte lieber mit vi als mit Word.
Thomas-Krenn.AG, Speltenbach-Steinäcker 1, 94078 Freyung, Tel.: 08551-9150-0, info@thomas-krenn.com, www.thomas-krenn.de
Darüber hinaus gibt es energiespezifische Benchmarks von der SPEC (Standards Performance Evaluation Corporation). Der SPEC Power and Performance ist auf Java-Anwendungen spezialisiert, der TPC-Energy eignet sich dazu, Einsparpotenziale genauer zu bestimmen. Idealerweise kann der Hersteller Testsysteme zur Verfügung stellen, um entsprechende Vergleiche durchzuführen.
Auch ohne Benchmarks lässt sich bei Serverkomponenten anhand bestimmter Kriterien und Zertifizierungen energiesparende Hardware identifizieren. Die CPU gilt – oft zu Recht – als stromhungrigste Komponente im Server. Entsprechend wichtig ist ihre Energieeffizienz. Als Richtwert dafür dient in der Regel die Thermal Design Power (TDP). Als alleiniges Kriterium ist sie zwar umstritten, aber sie ist fast immer der einzige Wert zum Energieverbrauch, den die CPU-Hersteller ins Datenblatt schreiben.
Serverhersteller wie die Thomas-Krenn.AG zeigen den Energieverbrauch des Systems schon bei der Konfiguration an. (Bild: Thomas-Krenn.AG)
Die Stromfresser: CPU und Netzteil
Eine hinsichtlich Stromverbrauch oft unterschätzte Komponente ist das Netzteil. Selbst bei modernen Netzteilen liegt die Verlustleistung in einer ähnlichen Größenordnung wie der Verbrauch der CPU. Da leistungsfähige und trotzdem sparsame Prozessoren teuer sind, ein Netzteil aber nur einen Bruchteil davon kostet, sollte man hier zuerst den Hebel ansetzen. Bei der Effizienzbeurteilung durchgesetzt hat sich das Label 80 PLUS, das es in verschiedenen Zertifizierungsstufen gibt. Aktuell sind 80-PLUS-Netzteile mit Gold- oder Platinum-Zertifikat für einen geringen Aufpreis gegenüber unzertifizierten Modellen. Netzteile mit der noch höheren Zertifizierung Titan und mindestens 94 % Wirkungsgrad sind derzeit noch selten und entsprechend teuer.
Der Wirkungsgrad bei Gold und Platin liegt bei 90 bzw. 92 %, bei jeweils fünfzigprozentiger Auslastung. Liegt die Auslastung darunter oder darüber, sinkt der Wirkungsgrad um einige Prozentpunkte ab. Wichtig ist also auch die passende Dimensionierung des Netzteils. Zu hohe Reserven verschwenden Strom.
Server brauchen im Laufe ihres Lebens mehr Strom als viele glauben. Energieffizienz als Ausschreibungskriterium hilft sparen. (Bild: Thomas-Krenn.AG)
Auch der Arbeitsspeicher (RAM) benötigt Strom, der Verbrauch hängt aber stark von Spannung, Taktrate, Bestückung und vom Einsatzzweck ab. Als grober Anhaltspunkt kann ein Verbrauch von 5 bis 6 W pro 16-GByte-RDIMM dienen, DDR4-DIMMs brauchen ein paar Prozent weniger Strom als DDR3-Speicherriegel.
Der Massenspeicher macht bei vielen Servern nur etwa 10 % des Gesamtverbrauch aus, bei dedizierten Storage-Servern natürlich erheblich mehr. Da die Werte von Modell zu Modell bei gleichen Kapazitäts- und Durchsatzdaten jeweils ähnlich sind, lohnt sich der Aufwand eines Vergleichs, wenn überhaupt, nur bei sehr viel Storage. SSDs haben neben der höheren Geschwindigkeit zwar auch den Vorteil, dass sie weniger Strom ziehen, doch liegen viele moderne 2,5-Zoll-Festplatten fast gleichauf. Im Gegensatz dazu brauchen 3,5-Zoll-HDDs etwa 40 % mehr Energie.
Ausschreibungskriterium Energieeffizienz
Wie viel sich mit energieeffizienter Technik insgesamt tatsächlich sparen lässt, hängt immer vom konkreten Einsatzzweck ab. Bei einem einzigen Server mit 24/7-Nutzung über drei Jahre und 50 % Auslastung spart beispielsweise ein 80-PLUS-Platin-Netzteil mit 600 W gegenüber einem mit einfacher 80-PLUS-Zertifizierung etwa 210 Euro Stromkosten. Da ein derartiger Server je nach Konfiguration zwischen 1000 und 2000 Euro kostet, sind allein das bis zu 20 % des Anschaffungspreises. Und die Wahl einer energieeffizienten CPU spart unter Umständen weitere 200 Euro pro System – zusammen sind das schon bis zu 40 % des Anschaffungspreises. Hinzu kommen Einsparungen bei den Kühl- und Klimatisierungskosten. Energieeffizienz als Ausschreibungskriterium lohnt sich also.
Schwarz auf Weiß
Dieser Beitrag erschien zuerst in unserer Reihe „Kommunale ITK“ zur CeBIT 2017. Einen Überblick mit freien Links zu sämtlichen Einzelheften bekommen Sie online im Pressezentrum des MittelstandsWiki.
