Google警告:電力成本超過伺服器
一名Google的工程師警告,若現(xiàn)代電腦的耗電量不改善,,電力成本將遠遠超過最初的硬體價格,。 這種情勢對Google有害無利,該公司的服務仰賴數萬臺自有伺服器,。曾在Digital Equipment Corp.(簡稱DEC)設計處理器的Luiz Andre Barroso,,今年9月發(fā)表在“計算機器協(xié)會”(Association Computing Machinery)刊物的文章指出:“若電力效能在未來幾年維持不變,電力成本將輕易超越硬體成本,,差距可能很大,。”他表示:“電腦設備用電量不斷上升到失控狀況的可能性,對整體電腦運算的承載力將產生嚴重后果,,更別提對整體生態(tài)環(huán)境的傷害,。” Barroso的觀點對升陽公司(Sun Microsystems)很受用。該公司上周二(6日)推出的Sun Fire T2000伺服器,,所使用的72瓦特 UltraSparc T1 “Niagara”處理器,,就比對手的產品省電。Barroso在DEC協(xié)助設計的”Piranha”處理器,,雖然無緣問世,,但在某些方面與Niagara類似,,包括使用八個處理核心,。 為解決電力問題,Barroso建議升陽對Niagara采取的作法:可同步執(zhí)行許多指令序列(執(zhí)行緒)的處理器,。目前一般的伺服器晶片可執(zhí)行一,、兩個,有時可達四個執(zhí)行緒,,但Niagara的八核心能同時執(zhí)行32個執(zhí)行緒,。 電力效能早就是英特爾與超微(AMD)兩大微處理器商競爭的主要領域。AMD的Opteron伺服器晶片最大耗電量95瓦特,,英特爾的Xeon則在110瓦特至165瓦特間,。其他元件也會耗電,但根據Barroso對低階伺服器的觀察,,處理器通常占整體耗電的50%至60%,。 耗電量與散熱問題的隱憂,最早在1999年因Transmeta出現(xiàn)而被晶片商注意,。英特爾和其他業(yè)者立即著手研究,,但盡管較高效能的產品陸續(xù)出現(xiàn),仍缺少一勞永逸的解決方案。雖然電腦運算的單位耗電量降低,,整體的電力需求量卻持續(xù)成長,。因此,散熱和其他相關元件的專業(yè)公司也享受了一股小型的繁榮景氣,。 升陽大肆宣揚Niagara的低耗電量,,其他公司也不落人后。英特爾便在今年8月的英特爾開發(fā)員論壇(Intel Developer Forum)中,,詳述其重塑處理器產品線,,以電力效能為焦點的計畫。 Barroso說,,在Google運算基礎設施構建的前三個階段中,,效能幾乎雙倍成長。但由于每單位電力的效能幾乎未變,,那代表電力消耗也成長了雙倍,。假設伺服器耗電量每年增加20%,一臺伺服器的四年電費,,將高于一般低階x86伺服器的最初硬體成本 – 3,000美元,,Google的資料中心幾乎都是這類機器。但Barroso表示,,如果用電量每年成長50%,,即使現(xiàn)行的電費沒有調漲,“電力成本會在(2010年)之前超越伺服器價格”,。 Barroso建議的解決方法,,是使用可同步執(zhí)行許多執(zhí)行緒的超級多執(zhí)行緒處理器。他對這種途徑的稱呼“晶片多重處理器科技”,,簡稱CMP,,與升陽采用的“晶片多重執(zhí)行緒”相似。Barroso說:“電腦運算業(yè)已準備接受晶片多重處理作為桌面與伺服器市場的主流解決方案,。”但他承認還有顯著的障礙待克服,,例如CMP需要相當不同的編制途徑,工作將被細分成許多部分,,才能平行和同步處理,。 的確,微軟研究員Herb Sutter和James Larus在同一期ACM 的另一篇文章中寫道:“目前很難做到,。不僅是因為現(xiàn)用的(程式)語言和工具不適合將應用軟體轉換成平行程式,,最糟糕的是,同步處理需要程式設計師用人類難以接受的方式思考,。”但Barroso認為,,隨著程式編寫工具逐漸適應科技,,和多執(zhí)行緒處理器開始跟上腳步,軟體的情況也在改善中,。 另一個阻礙是,,業(yè)界長期聚焦的大規(guī)模個人電腦市場,并不像伺服器需要多執(zhí)行緒運算,。但Barroso說,,CMP只是暫時的解決方案。他表示:“CMP無法單獨解決電力效能的挑戰(zhàn),,但可在未來兩或三個CPU世代舒緩這個問題,。基礎的線路和構造創(chuàng)新仍是解決此長期趨勢之道,。” |
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