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2024-12-27 11:24:00
- GreenSKU は持続可能なクラウド コンピューティング効率を実現するサーバー設計を再定義します
- エネルギー効率の高い GreenSKU は、クラウド コンピューティングによる炭素コストの増大に対処します
- Microsoft がサーバー部品の再利用で排出削減をリード
サーバーは稼働中に大量のエネルギーを消費し、製造時に大量の二酸化炭素を排出します。
この課題に対処するために、マイクロソフト、カーネギー メロン大学、ワシントン大学の研究者は、サーバー設計への持続可能なアプローチである「GreenSKU」を開発しました。
3 ～ 5 年の使用後にコンポーネントが廃棄される標準的な慣行とは異なり、GreenSKU フレームワークは、廃止されたサーバーからのランダム アクセス メモリ (RAM) モジュールやソリッド ステート ドライブ (SSD) などの部品の再利用に焦点を当てています。
下位互換性による再利用のロック解除
GreenSKU の基礎は、下位互換性を活用することにあります。 Compute Express Link (CXL) コントローラーなどのテクノロジーの進歩により、DDR4 や DDR5 などの異なる世代のメモリー モジュール間の互換性が可能になり、パフォーマンスを大幅に低下させることなく古いコンポーネントを再利用できるようになりました。
信頼性を確保するために、研究者らは、再利用するコンポーネントを評価するフレームワークを作成しました。これにより、許容できないパフォーマンスの低下や過剰なエネルギー消費を引き起こさない部品が特定されます。
チームの取り組みはハードウェアを超えて拡張されており、標準の Azure サーバーと比較してどのコンピューティング タスクが GreenSKU に最適であるかを決定するパフォーマンスをさらに向上させるソフトウェア レイヤーを導入しています。
GreenSKU は、エネルギー効率の高い AMD Bergamo プロセッサーと、廃止されたサーバーから供給された再利用された RAM および SSD を備えており、ハードウェア製造に伴う排出量の削減に役立ちます。
Association for Computing Machinery によると、クラウド コンピューティングの二酸化炭素排出量は大幅に増加し、2030 年までに世界の排出量の 20% に寄与する可能性があります。現在、クラウドの運用は世界のエネルギーの約 3% を年間消費しています。
GreenSKU プロジェクトはこれらの取り組みと連携しており、研究者らは、このアプローチを使用することでサーバーの具体的および運用上の二酸化炭素排出量が 8% 削減されると推定しています。この技術を大規模に使用すると、世界の炭素排出量を 0.1 ～ 0.2% 削減できる可能性があり、これは米国におけるすべてのスマートフォンの使用による排出量に匹敵する削減量となります。
ただし、古いコンポーネントの再利用には課題がないわけではありません。再利用された RAM モジュールにより遅延が発生し、メモリ帯域幅が減少しましたが、研究者はメモリ プーリング技術を使用してこの問題を克服しました。同様に、SSD の読み取り/書き込み速度の低下は、RAID ストライピングを使用して解決されました。
ただし、すべての制限に回避策があるわけではありません。たとえば、AMD Bergamo プロセッサはエネルギー効率は高いものの、キャッシュ パフォーマンスが低下していました。研究者は、このようなトレードオフをより広範なフレームワークに組み込んで、各サーバー構成が Azure の要件を確実に満たせるようにしました。
経由 IEEEスペクトル
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