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製品のエネルギー効率
気候変動防止対策として世界的にエネルギーの利用効率向上と消費節減が求められる中で、IBMも製品のエネルギー効率を重視しています。
プロセッサー技術のイノベーションをはじめ、サーバーのエネルギー管理ソフトウェアの改善、およびプロセッサー/ハードウェア/ソフトウェアの連携強化によるサーバーおよびストレージ装置内とネットワーク・インフラ内のエネルギー消費の最適化を図ることにより、サーバー製品のエネルギー効率を高める努力を進めてきました。
PowerPC製品におけるマイクロプロセッサー技術のイノベーションにより、各種のサーバー構成における1台あたりの消費電力は大幅に少なくなりました。こうした省エネ機能の導入により、プロセッサーの処理速度と性能を継続的に改善し、発熱も抑えています。以下はそうしたイノベーションの例です。
- 銅配線/シリコン・オン・インシュレーター:
絶縁膜上に形成したシリコン基板に銅配線を組み合わせてプロセッサーの内部電流を円滑化し、合わせて微細化する配線からのリーク電流を低減。これによりプロセッサーの電力消費を20?30%低減。 - ボルテージ・アイランド:
負荷や処理ニーズに応じてプロセッサー内の電圧レベルを調節し、低負荷時の電力消費を最大35%低減。 - 多重しきい値デバイス:
複数のしきい値電圧を持つデバイスを回路設計で最適化してリーク電流を抑え、消費電力を従来技術に比べて15%低減。 - パルス・クロック・ラッチ:
プロセッサーのクロック速度を負荷要求に応じて調節することにより、低負荷時のクロック電力消費を40%低減。 - パワーダウンモードとスリープモード:
使用されていない回路をスリープ状態にするようASICを設計し、プロセッサー全体の消費電力を抑制。
以下は、サーバーやサーバー・ファームのエネルギー効率を高めるイノベーションの例です。
- PowerExecutive電源管理ソフトウェアは、プロセッサーやコンポーネントの消費電力を管理し、その配分と効率を最適化。
- Calibrated Vector Cooling技術は、ラック内の空気流と冷却を最適化し、ラックあたりのサーバー数を増やすとともに、電源負荷のバランスを確保。
- System i、System pのPOWERプロセッサーはマイクロ・パーティショニング技術に対応し、1プロセッサーで最大10のオペレーティング・システムが独立して稼働。これによりサーバーが多機能化し負荷率が向上するほか、複数のサーバーを1台に統合することが可能。
IBM製品のエネルギー効率目標と実績
IBMでは「環境配慮製品プログラム」の目標の中で、製品のエネルギー効率に関する目標も定めています。エネルギースター基準* への適合を目標とする場合を除き、目標達成度は前機種との比較で測定されます。
* 米国環境保護庁(EPA)が推進する電気機器の省電力化プログラムの基準値
IBM製品のエネルギー効率*1
製品
2004年実績
プリンター、モニター、パソコン*2
2004年に出荷された新製品はすべてエネルギースター基準に適合し、パソコン、その他該当製品をすべてこの基準に適合させるという自主目標を達成
サーバー
- iSeries(現名称 System i)は同等性能の前機種比で単位仕事量当たりの消費電力が39%?75%削減
- pSeries(現名称 System p)は同等性能の前機種比で単位仕事量当たりの消費電力が16%?49%削減
- zSeries(現名称 System z)は同等性能の前機種比で単位仕事量当たりの消費電力が46%?90%削減
- xSeries(現名称 System x)の測定値は機種とカスタマー・アプリケーションに応じて異なる。
POS端末
SurePOS 500-4840とIBM Kiosk 4835では、複合理論性能当たりの最大消費電力をそれぞれ13%および30%改善
ストレージ・サブシステム
2004年にはハイエンドDASDサブシステム1機種(DS8000)とミッドレンジ・サブシステム1機種(DS6000)を発売。どちらも改善率を比較可能な適切な前機種なし。
テープドライブ
ギガバイト当たりの消費電力を機種により27%?47%改善
*1: エネルギー効率の目標は製品別に設定しましたが、いずれも対前機種比としました。
*2: IBMは現在ではパソコンを製造していません。パソコン事業は、2005年にレノボ社に売却されています。
ビジネスと環境にイノベーションをもたらすBladeCenter
IBMのBladeCenterは従来のサーバーの概念を変え、より高いコンピューティング性能をコンパクトなスペースに凝縮しています。
環境面でのメリットも、ラック型サーバー・ソリューションに比べて格段に進歩しています。
ビジネス上の利点
環境面での利点
柔軟性
- 業界で最もバラエティーに富んだ選択肢をお客様に提供
- アプリケーション、オペレーティング・システム、I/Oインターフェース、ブレード格納シャーシの選択が可能
- 同等のラック・ソリューションに比べて設置面積が50%小さく、重量(床荷重)も30%軽量
半導体モジュール
- 回路を低鉛化または鉛フリー化
- 半導体シリコン・マトリックスに特殊な絶縁処理と引っ張りによる歪みを加えることで電子を流れやすくし、モジュール内のリーク電流を抑えてエネルギー効率を20?40%改善
- チップ構成とマイクロコードにより、プロセッサー内で使用されていない部分を「スリープ」状態にすることが可能
管理性
- BladeCenterアーキテクチャーは内蔵ハードウェアとソフトウェア・ツールを包含
- サーバー、ストレージ、ネットワーク、アプリケーションを統合してITインフラの管理コストを低減
- ハードウェア管理スイートIBM Directorによりシャーシの全コンポーネントと仮想マシンを使いやすいGUIで一元管理
プロセッサー・カード
- 接続端子を低鉛化または鉛フリー化
- マルチコア・プロセッサー・モジュールの採用でカードサイズを縮小し、材料と電力消費を低減
- カード設計のイノベーションによりコンポーネント間の距離を短縮し、エネルギーロスを抑えて効率を改善
信頼性
- 内蔵された保護機能によりビジネスの回復力を確保し、想定外のダウンタイムを最小限に抑制
- 主要コンポーネントに備わった障害予知機能で不測のシステムダウンを回避
- 高可用性ミッドプレーンが各サーバーからI/Oに複数のパスを提供し、障害発生ないしその予兆があるコンポーネントからの影響を回避
- ホットスワップ対応の二重化コンポーネントで不測の障害に備え、修理時間を短縮
- Light Path診断機能で障害やその予兆をビジュアルに確認可能
ブレード・サーバー
- 非装飾部分には可能な限り再生プラスチックを使用
- 装飾メタル部の仕上げには粉体塗装を用い、揮発性有機化合物の排出を回避
- プロセッサーとボードのサイズを縮小する新しいテクノロジーを採用し、材料の量を削減
- お客様のデータセンター向けに既存の冷却水設備を利用したサーバー冷却技術Rear Door Heat eXchangerを開発し、発熱量を最大55%軽減
オープン性
- BladeCenterは業界で最もオープン性の高いブレード・プラットフォームで、BladeCenter Alliance Programには400社以上が参加
- 公開されているBladeCenter仕様を300社近くがダウンロードし、新製品の設計・開発に利用
- Blade.orgサイトを開設し、カスタマイズされたBladeCenterソリューションの迅速な開発をサポートしてお客様の選択肢を広げ、ブレード・サーバーの普及を促進する予定。
シャーシ
- シャーシ内の全ユニットは二重化電源1台から電源供給を受け、電源効率はピークに近い92%を達成
- Calibrated Vector Cooling技術によりラック内の空気流と冷却を最適化し、空調に要するエネルギーを節減
- PowerExecutive電源管理ソフトウェアが負荷配分を最適化し、不要なサーバーやストレージ装置、周辺機器をシャットダウン
