서버 전력 소비 절감에 대한 심층 분석

Jun 17, 2023

오늘은 서버 전력 소비에 대해 이야기해보겠습니다. 특히 전력을 상당한 수준으로 줄이는 몇 가지 쉬운 단계가 있습니다. 2022년 이후 서버로 전환함에 따라 칩과 시스템의 밀도가 높아짐에 따라 TDP와 칩의 전력 소비도 증가합니다. 또한 많은 기업이 지속 가능성 목표를 갖고 있으므로 전력을 절약한다는 것은 비용을 절약하고 지속 가능성 목표를 더 빨리 달성한다는 것을 의미합니다. 이러한 배경을 고려할 때, 환경을 완벽하게 제어할 수 있는 하이퍼스케일 설계자가 아니더라도 데이터 센터의 전력 소비를 낮출 수 있는 비교적 쉬운 방법이 몇 가지 있습니다. 오늘은 그 중 몇 가지를 다루겠습니다.

우리는 Intel이 이를 후원하고 Xeon Platinum CPU를 제공하며 AWS EC2 M6i 인스턴스를 사용하여 성능을 테이블에 두지 않는 작업에서 이 부분을 위해 실행한 워크로드를 사용하고 있다는 점을 빨리 알아차릴 것입니다. 또한 Inspur는 우리가 검토한 Inspur NF5280M6과 3월에 검토할 NF5180M6을 제공했습니다. 우리 연구실에는 이미 HPE 전원 공급 장치가 있었습니다. 이러한 유형의 테스트에는 많은 소모품이 필요하므로 여기서 도움이 필요했습니다. 늘 그렇듯이 우리는 이 기사를 독립적으로 편집하고 있으며 어떤 회사도 이 기사가 게시되기 전에 검토하지 않습니다.

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이전에 살펴본 영역 중 하나는 1U 대 2U 서버 효율성의 일반적인 통념입니다. 2018년에 이를 살펴보았을 때 1U v 2U 전력 소비에 대한 기존 지혜 테스트에서 우리는 1U Dell EMC PowerEdge R640 및 2U R740xd를 사용했습니다. 테스트 플랫폼은 동일하지 않았기 때문에 실제로 R640의 전력 소비가 더 낮다는 것을 확인했습니다. 요점은 구성이 중요하므로 동일한 플랫폼을 확보하는 것이 중요하다는 것입니다.

이번에는 NF5180M6와 함께 Inspur NF5280M6을 사용하여 테스트를 다시 수행합니다. 우리는 동일한 프로세서인 Intel Xeon Platinum 8362 CPU를 장착하고 있습니다. 이는 각각 32개의 코어를 갖춘 3세대 Intel Xeon Scalable "Ice Lake" 프로세서입니다. 우리는 이러한 SKU가 현재 VMware 및 Microsoft 라이센스에 잘 들어맞기 때문에 인텔에 요청했습니다. 두 Inspur 시스템의 장점은 마더보드가 사실상 동일하다는 것입니다. 각각에는 몇 가지 다른 헤더가 채워져 있지만 보다 신뢰할 수 있는 수치를 얻기 위해 헤더를 제거했습니다.

그런 다음 AVX-512 HPC 워크로드, Tensorflow 및 암호화 웹 가속 WordPress 워크로드를 포함한 가속 워크로드를 실행하고 두 플랫폼 간의 차이점을 확인했습니다. 우리는 또한 Inspur 플랫폼에 팬 전력 소비 센서가 있어서 PDU, 전원 공급 장치 및 팬의 전력 소비를 추적할 수 있다는 점을 발견했습니다. (CPU와 메모리 센서도 있지만 둘 사이에는 유사했습니다.) 플랫폼.)

우리가 실행 중인 워크로드는 Ice Lake 내장 가속기와 워크로드 1이 Tensorflow를 설치하는 것을 보여주기 위해 실행한 워크로드와 유사합니다. 다음 섹션에서 워크로드에 대해 더 자세히 알아볼 예정이지만 검토한 NF5280M6의 모습은 다음과 같습니다.

다음은 3월에 공식적으로 검토할 NF5180M6의 동일한 세트입니다. 성능은 우리가 예상한 대로 시스템 간에 거의 동일했으며 실행 세트에 큰 차이가 없었습니다. 그러나 소비전력은 달랐다.

여기서 중요하고 아마도 가장 흥미로운 점은 두 서버 간의 팬 전력 소비 판독값입니다. 1U 서버는 파란색, 2U 서버는 검은색입니다.

이번에 발견한 것은 전적으로 팬 덕분에 1U 플랫폼에 비해 2U 플랫폼에서 총 시스템 전력 소비량이 0.1~1.1% 더 적다는 것입니다. 동일한 CPU, RAM, SSD, NIC 및 전원 공급 장치를 사용하도록 시스템 간에 구성 요소를 교체했습니다. 마더보드는 채워지지 않은 일부 헤더를 제외하고는 동일한 모델이었습니다. 실제로 Inspur와 다른 많은 공급업체가 요즘 서버를 구축하는 방식 덕분에 우리는 변경 사항을 냉각 델타에만 효과적으로 격리할 수 있었습니다.