2007年6月

Sun&Users 学舎探訪記

~九州工業大学 小出研究室 編~

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教育がグリーンコンピューティングを必要とする理由

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教育がグリーンコンピューティングを必要とする理由

教育関係のお客様、特に多量のデータセンター・サーバを有して運用に携わるお客様は、エネルギー消費が深刻な問題になっている事、また最新のデータセンターが使用する電力量はかなりの規模の都市と同程度になる可能性がある事を、サンや同業他社に対して語ります。継続的なコスト削減の必要性とともに、気候変動に対する懸念が強まるにつれて、エネルギー利用は非常に重大な問題になっているようです。

IT部門を変革する事は、たやすい仕事ではありません。サンのEco-Responsibility担当副社長Dave Douglasが少し前に目にしたIDCのレポートには、この5年ほどの間にパワー・サーバの運用コストは購入コストを上回ることが予測されていました。Douglasは、「そうなり始めているということは、人々のものの考え方の大きな変化を意味します。ある意味、ITには持続性が重要になろうとしています。」と考えています。

他方で、「そもそもITは持続可能か」という疑問もあるでしょう。この疑問に対するDouglasの答えはこうです。「現状では、『いいえ』と答えざるを得ないのではないでしょうか。大量のエネルギーを消費し、大量の廃棄物を生み出しています。」

「私たちは毎年数十万台のサーバを製造していますから、最大の関心事は、サーバのエネルギー問題に取り組むことです。」、「サーバの全温室効果ガス排出量は、現在、米国一国だけで二酸化炭素2億トン以上と見積もられています。世界中の統計値を集めると、この数字は10億トンにまでなるかもしれないと考えられます。」とDouglasは話します。人類のあらゆる活動が世界中で毎年排出する約270億トンですが、この数字が占める割合は大きなものです。

環境に配慮する責任を有する、テクノロジー企業としてのサンの最大の貢献は、エネルギー効率の向上と低有害物質の採用、再利用とリサイクルの奨励によって顧客業務と環境の両方に恩恵をもたらす技術革新が中心になっています。

例えば1000台のサーバを保有し、年間702万Kwの電力を消費する大規模な組織のデータセンターがあるとしましょう。冷却や物理的な設置スペースなどのその他の要素はここでは考えないこととします。

この同じ組織が、CoolThreads製品として2005年11月に発売されたUltraSPARC T1プロセッサ搭載のSun Fireサーバを使用すると、年間消費電力は年間わずか73,080Kwで、その差は年間690万Kw以上になります。これは、標準世帯の1年間の電気エネルギー需要の2316世帯分をまかなうのに十分なエネルギーであり、平均して、わずか3年で390万米国ドルの電気料金の節約になります。

コスト削減のために、企業がIT基盤の周辺に安価なチップを搭載した安価なサーバを大量に導入してきたことは秘密でも何でもありません。多数のコモディティWebサーバによって大規模なWebアプリケーションが支えられているのは、一般的な光景です。

この戦略の難点は、それでもなお大量のサーバの購入に費用がかかることです。サーバの管理が難しく、広い設置スペースを占有します。サーバの冷却用電力の経費も莫大です。この結果、今日の大学のデータセンターは、Webアプリケーション基盤の調達と管理、運用コストが増大し続ける一方で、設置スペースが不足するという事態を迎えつつあります。

Webサービスやアプリケーション・サービス、軽量データベース・サービスなどのマルチスレッド・アプリケーションに対し、データセンターはこれまで大量の安価なサーバを増やし続けてきました。これに対しUltraSPARC T1プロセッサは、それらサーバの多くを、消費電力のずっと少ない1台のサーバに置き換えるチャンスを提供します。

言うまでもなく、UltraSPARC T1搭載のSun Fireサーバは汎用ではありません。やはり、高性能コンピューティングなど、クロック速度が重要である分野があります。高速な浮動小数点演算を必要とするアプリケーションやシングル・スレッドのアプリケーションに対しては、Sun x64あるいは従来のSPARCの方が妥当でしょう。これに対しUltraSPARC T1プロセッサは、マルチスレッド・アプリケーション向けに、今日のデータセンターのニーズに対処するための設計になっています。

UltraSPARC T1を採用したSun Fireは、パッケージを小型化してスループットを向上させています。このことは、コスト削減を予見させます。UltraSPARC T1搭載サーバは、サーバ統合による直接コストの削減ばかりでなく、間接コストの削減にも貢献できます。もっとも明らかな例は、維持管理しなければならないデータセンターが大幅に小規模になり、標準化が進むことによる間接コストの削減です。また、サーバ基盤を統合することによって、アプリケーションのサポートに必要なソフトウェア・ライセンス数を減らすこともできます。

UltraSPARC T1プロセッサによって、通常のWebアプリケーションのサポートに必要なサーバが減り、ひいては冷却するサーバが減ります。また、アプリケーションのサポートに必要なサーバ設置スペースが縮小することによって、データセンターのスペースの縮小につなげることができるため、冷却スペースの縮小にもつながります。これらはUltraSPARC T1プロセッサが生み出す疑う余地のないエネルギー効率化ですが、他方でこのチップは、今日のIntel搭載サーバで広がっている意味のないクロック速度重視に先んじることによって冷却コストの削減にも役立ちます。

企業はSPARCからx86への切り替えに多大の時間と費用を費やしました。そのような企業が元に戻る理由はあるでしょうか。その逆に、戻らない理由はあるでしょうか。第一に、Linuxに移行した企業がSolaris OSに戻るのは簡単です。第二に、UltraSPARC T1搭載サーバは、ハードウェアの調達及び保守コストの大幅な削減になります。また、UltraSPARC T1搭載サーバはサーバ稼働率を劇的に向上し、冷却コストを劇的に削減できます。UltraSPARC T1搭載サーバに切り替えるにあたってアプリケーションを書き直す必要はありません。単に切り替えるだけで、アプリケーションをより効率的に運用できるようになります。

UltraSPARC T1の成功を踏まえたNiagara 2は、CoolThreadsテクノロジのさらなる進化です。2007年後半に発表予定のこのプロセッサは、2006年4月にテープ・アウトされ、広範囲の作業負荷及び市場にわたってさらに高水準のスループットと電力効率を提供します。

Niagara 2には65 nm製造プロセスが採用され、これによりサンは、第2世代のこの画期的な技術を導入する取引先に複数のメリットをもたらす完全な「単一チップシステム」を提供します。

  • スループットの向上:コア当たりスレッド数を4から8に増やすことで、Niagara 2プロセッサ1つで最大64個の同時スレッド実行を実現します。この結果、スループットは現在のUltraSPARC T1プロセッサの少なくとも2倍になります。この全てが同じ電力及び熱エンベロープ範囲内で実現されます。
  • ワット当たりパフォーマンスの向上:1ワット当たり80〜100%のパフォーマンス向上と3倍から4倍のSWaP(Space, Watts, and Performance)率向上によって、さらに大きなデータセンター効率性とコスト削減を実現します。
  • チップレベルの技術革新:プロセッサではなくコアごとに浮動小数点ユニットを1つ組み込むことによって、科学、技術、シミュレーション、及びモデリング・プログラムなどの浮動小数点コードを含むアプリケーションで10倍の高スループットを提供します。

CoolThreadsが競合製品より優れている点を解説した資料を提供しています。無償使用サービス及び教育向け大幅ディスカウント・サービスもありますので、ご利用ください。

資料とディスカウント・サービスのご案内
CoolThreadsテクノロジ搭載のFireサーバは、パフォーマンス、電力消費、及び設置スペース面でIBM及びDellに勝っています。
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CoolThreadsテクノロジ搭載のSun Fire T1000またはT2000サーバを60日間無償で試用できます。


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