電気が足りなくてサーバーをラックに入れられない

今そこにあるITの電力問題（1）：ITpro

上の記事は元々2006年4月の日経コンピュータの記事だが、現状でも大きく改善されたわけではないだろう。

　「最新型のブレード・サーバーを大量に導入したものの、電力の引き込みが追いつかずラックにサーバーをすべて詰め込めない。せっかくのラックはスカスカの状態だ」。こう打ち明けるのは都内のあるデータセンターの責任者だ。このセンターは5年前に建設されたが、2005年の半ばから深刻な電力不足に見舞われている。原因は、サーバー本体、サーバーを冷やす空調設備、サーバーと空調設備を支えるUPS（無停電電源装置）といった、センター内のすべてのハードウエアの電力消費量が増え続けていること。センターの責任者は、「予想をはるかに上回る勢いでハードウエアの消費電力は伸びている。都内のデータセンターはすべて電力不足に直面しているのではないか」と語る。

コンピュータを正常に安定して動作し続けさせるためには安定した電力と安定した周囲環境が必要だ。コンピュータへの電力共有はできるだけ定周波数、定電圧であることが望ましく、そのためにはCVCFやUPS装置が必要(これらは停電対策にも必要)だ。

計算機は何か物を動かしたりするわけではないので、その消費電力のほとんどは熱になる。その計算機の主要素子はシリコン半導体でできていて、これ自体が発熱体であるにもかかわらず、自分自身が一定温度異常になると正常に動作できなくなるいわゆる熱暴走する特徴を持っているので、計算機内の熱導体とファンで空気の流れを作って強制的に冷却するわけだが、これを効率よく、安定的に行うには計算機周囲の気温を一定以下に下げておくことが必要で、このためには空調設備をそろえておく必要がある。

このように計算機を多く設置しようとすると、それに付随する設備の増加も必要になり、データセンター自体の消費電力が恐ろしく増加することになる。Googleではこれに対応するために発電所の近くにデーターセンターを作ると言うことまでしている。

OPC Diary: Googleがデータセンター建設

これは送配電網が弱くて、(実際には他にも理由があるけど)電力供給がなかなか安定しないカルフォルニアの事情もあるとは思うけど。

大規模なデータセンターや計算機設備がどれぐらい電気を使うかという例では、地球環境シミュレータの瞬間消費電力の平均は約6MW、ご家庭1万件ぐらいだと思う。

結局このままではGoogleとか国家プロジェクトでないと大規模なデータセンターの維持が難しくなってしまいかねないので、消費電力を下げる工夫をベンダー側でする必要がある。その一つがAMDのOpteronのブームと言っていいだろう。NetburstアーキテクチャのIntel Xeonプロセッサよりはるかに少ない消費電力で同等以上の処理がこなせたOpteronがアメリカではブームになって、DELLでさえ、その搭載サーバーを売らなくてはならなくなってしまったのだ。IntelもやっとCoreアーキテクチャの製品を投入することで、AMDに消費電力で追いつくことができた。

明らかに消費電力がユーザーサイドでの選定基準になっていることは間違いない。アメリカのOpteronブームは消費電力あたりの計算量という、今のユーザー側にとっての切実な指標を生み出したけど、今後はコンポーネントレベルで消費電力量をシビアに見ていくユーザーが増えていくし、それを売りにしたベンダー側の製品提供も増えてくるだろう。

我々の手にはいる価格レベルでの計算機の計算能力の向上は、消費電力がネックになって少し足踏みをするかもしれない。しかしながら、今後の計算機の能力向上のためにはここで省電力の道筋を付けておけなければならないだろう。