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Integrityサーバーの省電力機能
〜TCOの削減を実現する消費電力管理〜

HP-UX/Integrityサーバー お問い合せ
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Integrityサーバーの省電力機能〜TCOの削減を実現する消費電力管理〜

OSがサポートする省電力機能と消費電力削減効果

前節で述べたように、インテル® Itanium® プロセッサーはC-StateとP-Stateという2つのステートで消費電力が制御できるが、これらの機能を有効に活用するにはOSのサポートが欠かせない。そこで、この節ではOSのサポート状況を説明しておくことにしたい。
Integrityサーバーの省電力機能〜TCOの削減を実現する消費電力管理〜
Systems Insight Managerに統合された消費電力管理をサポートするIntegrityサーバー
OSがサポートする省電力機能と消費電力削減効果

C-Stateの制御は、HP-UX 11i v3 2008年9月版からサポートされている。これはカーネルスケジューラによるサポートで、アクティブなプロセスがなくなりアイドル状態になったときにC1に移行させるものだ。

C1ステートに遷移する時間の長さは、pwr_idle_ctlというカーネルパラメーターで調節が可能だ。当然ながら、C1ステートに移行する頻度が高いほど消費電力は削減できるが、その分だけ応答速度も遅くなってしまう難がある。pwr_idle_ctlは0(C1ステートに移行しない)〜5(可能な限りC1ステートに留まる)までの6段階が設定できるが、HPとしては1を推奨しているという。ただし、2008年9月版の時点ではpwr_idle_ctl=1〜5の効果に差はなく、今後段階的に差別化が実施される。

さらに、先に述べたように今年3月にリリースされるHP-UX 11i v3からはP-Stateの制御がサポートされる予定だ。現時点ではまだドラフトの段階だが、pstatectlというコマンドが新規に導入され、静的な設定(P0〜P2のいずれかに固定)に加えて負荷に応じて切り替える動的な設定がサポートされる。動的な設定ではオプションとして最小、最大のP-Stateの設定が可能になる予定だ。

なお、当然ながらP-Stateの制御を利用するにはP-Stateをサポートする最新のインテル® Itanium® プロセッサー 9100番台(Montvale)を搭載したサーバーが必要になる。それ以外のプロセッサーを搭載したサーバーでは利用できないので注意していただきたい。

C-Stateの制御だけでも約14%もの省電力を実現

プロセッサー、OS、そして消費電力管理ツールの概要を紹介してきたが、実際にどの程度の省電力が可能なのだろうか。HP Integrity BL860cおよびC3000で実際に設定を行い、測定した結果を紹介してみたい。

まず、搭載されているプロセッサーがMontecitoまたはMontvaleで、2008年9月版のHP-UX 11i v3から利用可能、かつ省電力によるペナルティも少ないC-Stateの効果から見てみよう。先に説明したカーネルパラメーターpwr_idle_ctlに0、1を設定し、その違いを見たのが図5に示すグラフである。

グラフのようにpwr_idle_ctlに1を設定すると、アイドル時にはC1ステートに移行し、約14%もの消費電力が削減されていることがわかる。さらにpwr_idle_ctlに1を設定してもグラフに示すように、パフォーマンスには大きな変化はない。アイドル時に高い省電力効果が見込め、かつパフォーマンスにもほとんど差がないのだからpwr_idle_ctlに1を設定しておくのがベストと考えてよさそうだ。

一方、P-Stateは現状、P0ステートに固定するStatic HighモードとP2ステートに固定するStatic Lowモードの2種類しかサポートされていない。後者は、消費電力は小さくなるもののクロックを落とす=パフォーマンスを低下させるので、前述のようにSIMのタスク機能を使って負荷の軽い時間帯だけStatic Lowに落とすといった限定的な使い方になりそうだ。

Static Lowに変更したときの省電力効果は図6に示すとおり。約7%の消費電力が削減され、パフォーマンスの低下は8%だった。消費電力が削減される分だけパフォーマンスも落ちる結果だが、C-Stateと合わせて利用すれば総合的な消費電力の削減量を上乗せできることは確かだろう。

C-State有効/無効時の消費電力とパフォーマンス
図5:C-State有効/無効時の消費電力とパフォーマンス

P-StateのStatic High/ Static Low時の消費電力とパフォーマンス
図6:P-StateのStatic High/ Static Low時の消費電力とパフォーマンス

最新のサーバーほど省電力であり、ランニングコストも低い

プロセッサーの省電力機能を中心に見てきたが、今年のリリースが予定されている次世代インテル® Itanium® プロセッサー、開発コードネームTukwilaではさらに電力効率が高められる予定だ。また、省電力の必要性が認識されて以後、プロセッサー以外のサーバーを構成するコンポーネントの各部が見直され、旧モデルに比べると電力効率が大きく向上していることは押えておきたいポイントだろう。

とくにブレードサーバーは電源ユニットや冷却機構が集約されているため、ラックマウント型のサーバーに比べ処理能力当たりの消費電力は大きく削減されている。言うまでもなく、消費電力の削減は発熱の低下に直結するため単に電気代というレベル以上のコスト削減効果をもたらすことも見逃せない。最後に、リプレースの際にブレードサーバー+仮想化技術による統合をした場合と、従来どおりの方式をとった場合を想定した、消費電力費用や空調費用などを含むトータルのコスト比較(*1)を掲載しておくので、今後の読者のサーバー導入計画の参考にしてほしい。

ブレードサーバーを利用したサーバー統合によるトータルのコスト削減効果
ブレードサーバーを利用したサーバー統合によるトータルのコスト削減効果
図7:ブレードサーバーを利用したサーバー統合によるトータルのコスト削減効果

*1: ブレードサーバーはHP Integrity BL860c、従来のサーバーはHP Integrity rx2660として試算

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