Palvelinsali viilenee hyvin myös ympäristön avulla

– Palvelinsalien jättikokoiset lippulaivat ovat itse asiassa energiatehokkaampia kuin pienet tietokoneita sisältävät tilat, tiivistää Mikko Pervilä. – Ja luonnollinen viilennys olisi ympäristöä kaikin tavoin vähemmän kuluttavaa.

Tietokoneiden jäähdytys on perinteisesti toteutettu koneellisena ilmanvaihtona, joka kuluttaa lisää sähköä. Myös muut palvelimien ylläpitoon liittyvät järjestelmät lisäävät sähkönkulutusta. Varsinaisen laskennan lisäksi kulutettu ylimääräinen sähkö vaikuttaa palvelinsalien energiatehokkuuteen. Pilvipalvelut ovat osoittautuneet taloudellisesti niin merkittäviksi, että ylimääräistä sähköä on pidetty siedettävänä haittana palveluiden arvoon verrattuna.

Energiatehokkuuden parantamiseen on kuitenkin viime aikoina kiinnitetty huomiota sekä ympäristön kannalta että myös sähkön hinnan vuoksi. Palvelujen jatkuvuuden kannalta on silti tärkeää, ettei energiatehokkuuden parantaminen aiheuta toiminnassa käyttökatkoja tai käyttäjille ylimääräisiä viipeitä.

Mikko Pervilän väitöskirja Data Center Energy Retrofits esittelee nykyaikaisten palvelinsalien ominaisuuksia sekä yksittäistapausten että globaalien lukumäärien kautta. 

Yksittäistapaukset ovat suurimpien palvelinsalien omistajien lippulaivoja, joilla pyritään vakuuttamaan käyttäjät yritysten sitoutumisesta ekotehokkuuteen. Globaalit lukumäärät luovat katsauksen palvelinsalien eri suuruusluokkien jakaumalle.

Käy ilmi, että valtaosa palvelinsaleista on hyvin pieniä ja huomattavasti kehnompia energiatehokkuudeltaan kuin jättikokoiset lippulaivat. Pervilän havainto on, että isot palvelinkeskukset, kuten Microsoft Dublinissa ja Quincyssä, Google Saint-Ghislainissä ja Haminassa, Yahoo Lockportissa, HP Wynyardissa ja Facebook Prinevillessä muistuttavat toisiaan: ne pyrkivät minimoimaan ylimääräisen energiakulutuksen käyttäen ympäröiviä luonnollisia jäähdytyslähteitä kuten vesistöjä.

Nämä seikat huomioiden väitöskirja esittelee joukon jälkiasennettavia tekniikoita, jotka keskittyvät palvelinsalien jäähdytykseen. Tekniikat esitellään alkaen korvausilman edullisesta tuottamisesta niin sanotun vapaajäähdytyksen avulla päättyen kuuman poistoilman hyötykäyttöön kokeellisessa kasvihuoneessa Helsingin Kumpulassa.

Väitöskirja sisältää laskelmat tekniikoiden avulla saavutettavien säästöjen alarajoille. Esimerkiksi pelkästään vapaajäähdytystä käyttämällä säästettäisiin 9,4 Mt hiilidioksidia vastaava määrä päästöjä perustuen jo vuoden 2005 maailmanlaajuisiin sähkönkulutuslaskelmiin. Sähkönkulutus maailmassa on ollut jatkuvassa kasvussa tähän päivään asti, joten myös saavutettavat säästöt ovat nykyään huomattavasti suuremmat.

------------------------

FM Mikko Pervilä väittelee Helsingin yliopistossa tietojenkäsittelytieteen alalta 12.12.2013 kello 12. Kumpulan tiedekampuksella. Vastaväittäjä on professori Jon Crowcroft ja kustos professori Jussi Kangasharju.

Väitöskirja: http://www.cs.helsinki.fi/u/pervila/phd/

Katso Pekka Tonterin kuvaama YouTube-video Pervilän tietokoneista Exactumin talvisella katolla: Snow is not a problem for servers in Finland, http://www.youtube.com/watch?v=WmmfmYID1Yw

Valokuvat:

Kasvihuone talvisella katolla Helsingin Kumpulassa, valokuvaaja Mikko Pervilä:

https://picasaweb.google.com/114818302608767208085/GreenhouseProject2012?noredirect=1#5704913640530562418

Kasvihuone katolla Helsingin Kumpulassa, valokuvaaja Mikko Pervilä:

https://picasaweb.google.com/114818302608767208085/GreenhouseProject2012?noredirect=1#5810259183254063490

Väitöksestä ja väitöstilaisuudesta myös Facebookissa: https://www.facebook.com/events/1420054451546073/

Yhteystiedot: Mikko Pervilä, Helsingin yliopisto, tietojenkäsittelytieteen laitos, 050 448 0141, pervila@cs.helsinki.fi

Ystävällisin terveisin
Minna Meriläinen-Tenhu, tiedottaja, puhelin 050 415 0316

Tiedevelhot ja mediahippa - blogi: http://blogs.helsinki.fi/mmerilai/