Von Klaus Gottschalk*
Strom sparen, so lautet der neue Trend im Rechenzentrum. Seinen Ursprung hat er einerseits darin, dass die Rechner immer schneller werden und damit in der Stromrechnung immer deutlicher zu Buche schlagen; auch die gesellschaftliche Diskussion rund um die Klimaerwärmung hat Einfluss auf das neue Bewusstsein im Rechenzentrum genommen. Die Hersteller reagieren auf die aktuelle Energiesparsamkeit mit neuen Techniken und Services, auch Händler und Partner können davon profitieren.
Der nach wie vor ungebremste Bedarf nach mehr Prozessorleistung führt dazu, dass immer mehr Prozessoren in einen Chip und damit in die Systeme eingebaut werden. War etwa ein Datenbanksystem bislang für acht CPUs vorgesehen, benötigt die nächste Version bereits 16 und verbraucht entsprechend mehr Strom - ein Trend, der sich unweigerlich auch in Zukunft fortsetzen wird. Neue Spartechnologien waren und sind daher dringend notwendig.
Prozessoren mit Standby
Zum Beispiel arbeiten neue Prozessoren heute mit Stromsteuerungstechnologien, die dafür sorgen, dass Teile im Prozessor, die zeitweise nicht genutzt werden - etwa Speichermanager oder Fließkommaarithmetik - abgeschaltet werden. Dadurch bleibt der Verbrauch eines Prozessors konstant, auch wenn sich die Taktraten insgesamt erhöhen. So rechnet der neue POWER6-Prozessor mit einer Taktrate von bis zu 4,7 Gigahertz mehr als doppelt so schnell, wie sein Vorgänger mit "nur" 2,2 Gigahertz, benötigt dafür aber nicht mehr Strom - und dies, obwohl sich nach den Regeln der Physik der Stromverbrauch eines Prozessors vervierfacht, wenn sich die Taktrate verdoppelt.
Ebenso kann ein moderner Prozessor seine Taktrate automatisch an den momentanen Rechenbedarf anpassen. Viele Systeme müssen nur 10 bis 20 Prozent ihrer Arbeitszeit volle Kraft geben; für die übrigen Jobs genügt auch eine geringere Taktrate, wodurch die Prozessoren auch weniger Strom verbrauchen. Das gleiche Prinzip wird bei Kühlsystemen genutzt: Da zum Beispiel die Lüfter viel Energie benötigen, sorgen Steuerungssysteme dafür, dass auch deren Leistung an die Kühl-Bedürfnisse der Systeme angepasst werden. Wenn die Systeme gerade sehr beansprucht werden, dann legen auch die Ventilatoren einen Zahn zu und schalten herunter, wenn die Prozessoren weniger zu tun haben - das Prinzip kennt man bereits vom Laptop.