Основные энергосберегающие технологии

1. Презентация

на тему: “Основные
энергосберегающие
технологии”

2. Энергосберегающие технологии Intel на страже экологической безопасности На протяжении многих лет корпорация Intel является

лидером
полупроводниковой отрасли по инновациям и производительности,
что проявляется не только в разработке новых технологий, но и в
решении сложных глобальных экологических проблем.
Эффективность использования энергии и экономия ресурсов
становятся первоочередными задачами в борьбе с изменениями
климата.
Корпорация Intel концентрирует свои усилия для достижения
лидерства по целому ряду направлений. Эффективность
использования энергии стала ключевым приоритетом при
проектировании передовых процессоров и вычислительных
платформ. Инновационные технологии Intel активно применяются
в решениях, обеспечивающих эффективное энергопотребление и
безопасную производственную деятельность, а также
сотрудничество, направленное на защиту окружающей среды.

3. Корпорация Intel концентрирует свои усилия для достижения лидерства по целому ряду направлений. Эффективность использования

энергии стала
ключевым приоритетом при проектировании передовых процессоров и
вычислительных платформ. Инновационные технологии Intel активно
применяются в решениях, обеспечивающих эффективное
энергопотребление и безопасную производственную деятельность, а
также сотрудничество, направленное на защиту окружающей среды.
Энергоэффективная производительность и экологичный дизайн
• В 1965 году один из основателей корпорации Intel Гордон Мур (Gordon
Moore) сформулировал прогноз, ставший основным постулатом в
фундаментальных принципах проектирования транзисторов и получивший
название «закон Мура». Согласно этому закону число транзисторов в
микросхеме должно удваиваться каждые полтора-два года, что в свою
очередь обеспечивает повышение вычислительной мощности и снижение
конечной стоимости продукта при его массовом производстве.
Возможность размещения множества компактных элементов на
поверхности малого размера оказалась решающим фактором для
успешного продвижения микросхем практически во всех сферах
повседневной жизни. За 30 лет количество энергии, потребляемой в
расчете на один транзистор, снизилось почти в миллион раз.
• Переход от одноядерных к многоядерным технологиям полностью
изменил привычный стиль работы компьютеров и обеспечил высокую
энергосберегающую производительность всех платформ Intel.

4. Выдающимся достижением Intel, знаменующим самые большие изменения в проектировании процессоров за последние 40 лет, явилась

45-нанометровая производственная технология с
применением диэлектрика на основе гафния с высоким
коэффициентом диэлектрической проницаемости – high-k, а также
металлического затвора, что обеспечило рекордную
производительность и эффективное энергопотребление по
сравнению с технологиями предыдущих поколений. Переход от 65нанометровой к 45-нанометровой производственной технологии
позволил не только создать процессоры меньшего размера, но и
разместить в них большее число транзисторов. В результате было
достигнуто повышение производительности и одновременно 30%ное снижение затрат энергии на переключение транзистора.
• Корпорация Intel учитывает экологические цели при
проектировании и производстве каждого компонента. Наиболее
показательным примером заботы об экологии стал отказ от
использования свинца и галогенов – двух материалов, которые
применялись в электронной промышленности на протяжении
многих десятилетий – после обнародовании данных об их
негативном воздействии на окружающую среду.

5. • Самый миниатюрный процессор Intel – процессор Intel® Atom™ площадью менее 25 мм² — создан на базе совершенно новой

• Самый миниатюрный процессор Intel – процессор Intel® Atom™
площадью менее 25 мм² — создан на базе совершенно новой
микроархитектуры, разработанной специально для компактных устройств
с малым энергопотреблением и высокой производительностью. Данный
процессор предназначен специально для мобильных интернет-устройств
(MID) и нового класса простых и доступных компьютеров, которые
появятся в этом году и будут ориентированы в основном на подключение
к Интернету.
• Технологии управления, такие как технология Intel® vPro™,
способствуют еще большему снижению энергопотребления устройств, и в
то же время предоставляют возможность дистанционного использования
средств управления питанием и централизованного доступа к
компьютерам. Одновременно с тем обеспечивается оптимальное
энергосбережение и непрерывность бизнес-процессов, а также установка
всех критически важных заплат системы информационной безопасности.
Процессор Intel Core 2 Duo – энергосберегающий процессор Intel, который
обладает революционной производительностью и обеспечивает
исключительную быстроту отклика мобильных систем. Это позволяет
удовлетворить все потребности в вычислительной мощности как деловых,
так и домашних пользователей. Увеличение производительности
особенно заметно при одновременной работе нескольких ресурсоемких
приложений или при выполнении задач, оптимизированных для
многопоточного исполнения.

6. • Энергосберегающий процессор Intel Core 2 Duo для мобильных систем обладает революционной производительностью и обеспечивает

исключительную энергоэффективность - при
сравнении годового энергопотребления средней настольной
системы на базе двухъядерного процессора Pentium® 945 и
ноутбука на базе процессорной технологии Centrino® Pro™,
выяснится, что ноутбуку требуется до 17 раз меньше
электроэнергии при увеличении показателей производительности.
• Применение закона Мура для проектирования серверных
технологий, применяемых в центрах обработки данных играет
важную роль, поскольку эффективное использование
электроэнергии и площади помещений имеет несомненное
значение для удовлетворения постоянно растущих требований. За
три года физические размеры серверов, смонтированных в 6
стоек, при сохранении прежней вычислительной мощности должны
уменьшаться в 6 раз, а энергопотребление – в 8. Это эквивалентно
сокращению занимаемой площади на 83%, а энергопотребления –
на 87%.

7. Внедрение технологии виртуализации в центре обработки данных обеспечило еще один шаг на пути к эффективному использованию

серверных ресурсов. Возможность консолидировать множество
приложений на одном сервере с помощью средств управления
виртуальными ресурсами помогает снизить уровень
энергопотребления и реализовать наилучший с точки зрения
экономической эффективности вариант инфраструктуры центра
обработки данных. Идеальной платформой для виртуализации и
консолидации серверов стали системы на базе процессоров Intel®
Xeon® и Intel® Itanium®, применение которых позволяет достичь
новых уровней виртуализации и масштабируемости.
Экологическая безопасность производственной деятельности и
продукции Корпорация Intel постоянно анализирует свою
производственную деятельность для определения путей
сокращения вредного воздействия на окружающую среду.

8. За последние три года Intel сократила энергопотребление производственной деятельности на 20% в пересчете на одну

производственную единицу.
28 января 2008 года корпорация Intel объявила о приобретении
более 1,3 млрд кВт-ч электроэнергии, полученной из
возобновляемых источников – геотермальных, ветровых,
солнечных и биологических. Согласно оценкам Агентства по
охране окружающей среды США (EPA), Intel стала самым крупным
потребителем электроэнергии, полученной из возобновляемых
источников в США, и заняла первое место в списке «Fortune 500
Green Power Partners» Агентства EPA.
Агентство EPA подсчитало, что рекордное приобретение
корпорацией Intel экологически чистой энергии эквивалентно
ежегодному устранению вредных выбросов более чем от 185 000
пассажирских автомобилей. Кроме того, приобретенного
электричества будет достаточно для снабжения электроэнергией
более чем 130 000 средних домов на протяжении одного года.

9. В 2007 году компании Intel и Google вместе с фондом WWF дали старт инициативе Climate Savers Computing, объединяющей отдельных

пользователей, компании и экологические организации, которых
беспокоят проблемы охраны окружающей среды. Эта инициатива
направлена на стимулирование разработки, развертывания и внедрения
интеллектуальных технологий, способных повысить не только
эффективность энергосбережения компьютера, но и сократить его
энергопотребление в неактивном состоянии.
Целью данной инициативы является увеличение эффективности
использования энергии компьютером на 50%, что будет означать общее
снижение расходов, связанных с приобретением энергоносителей,
ориентировочно на 5,5 млрд долларов США.
•Energy Star – всемирный ориентир
С 1992 года корпорация Intel тесно сотрудничает с Агентством по охране
окружающей среды (EPA) в рамках добровольной программы ENERGY
STAR по поиску и продвижению энергоэффективной продукции путем
соответствующей маркировки. В марте прошлого года корпорация Intel
объявила о выпуске нового практического руководства, призванного
помочь производителям ПК и системным интеграторам создавать
вычислительные системы на базе микропроцессоров Intel и других
системных компонентов, которые соответствуют стандарту ENERGY
STAR*.

10. Green Grid – всемирная программа по снижению энергопотребления Корпорация Intel сотрудничает с Green Grid – мировым

консорциумом, стремящимся создать новую модель центра
обработки данных, которая поможет компаниям сэкономить
средства на покупке электричества и снизить энергопотребление в
мировом масштабе.
- Программа Green Grid стимулирует внедрение
энергосберегающих стандартов, процессов, методов измерения и
технологий.
• Корпорация Intel в октябре 2006 года первой среди ИКТ-компаний
присоединилась к инициативе Еврокомиссии «Sustainable Energy
Europe Campaign». Данная инициатива объединяет усилия
Еврокомиссии и ведущих компаний ЕС для пропаганды
необходимости эффективного использования энергии, а также по
обмену опытом в области повышения энергоэффективности не
только в секторе информационно-коммуникационных технологий,
но и в других.

11. В 2008 году число используемых во всем мире ПК превысило 1 миллиард, и, по прогнозам специалистов, к 2014 году это число

удвоится. Как
известно, многие миллиарды долларов в год пропадают впустую из-за
потерь электроэнергии за счет неэффективных источников питания
личных и домашних электронных приборов, многие из которых
продолжают использовать энергию даже тогда, когда они выключены, но
не отсоединены от сети: "вокруг нас находятся настоящие электронные
вампиры, которые высасывают электричество день и ночь".
Согласно прогнозу Минэкономразвития России, суммарный дефицит
энергетических мощностей в России к 2010 году составит 14 ГВт, а
стоимость электроэнергии в ближайшее десятилетие будет только расти.
Этот факт наряду с глобальным экономическим кризисом заставляют
производителей в сфере ИТ пересматривать один из пунктов
эффективности ведения бизнеса – его энергоемкость.
"… Энергоемкость экономики России в 2,3 раза выше, чем в среднем в
мире. Около 40-45% текущего объема потребления энергии - это
потенциал энергосбережения в нашей стране." (Из выступления В.В.
Путина на совещании по вопросам реформирования электроэнергетики в
Министерстве энергетики Российской Федерации 18 июля 2008 года.)

12. Из-за удорожания электроэнергии и ужесточения экологических стандартов на энергетическое и радиационное загрязнение среды на

самых емких рынках развитых стран, сегодня все
производители переходят на технологии уменьшения потребления
электроэнергии и ПК, и периферией, особенно в моменты простоя
и ожидания. Это касается и мониторов, и принтеров, и всяческой
бытовой техники. Вряд ли кого-то удивит сегодня факт
автоматического регулирования телевизором собственной яркости
в зависимости от окружающего освещения или самостоятельного
переключения в ждущий режим, если хозяин вышел из комнаты
или уснул.
Уровень энергопотребления становится важным фактором при
покупке аппаратуры. Все большее число потребителей
приобретает продукцию, совместимую с последним стандартом
Energy Star® V. 4.0. Например, при полной загрузке сервера TX120
(Fujitsu Siemens), имеющего сертификат Energy Star® V. 4.0,
максимальный объем потребляемой электроэнергии составит
всего 165 Ватт. При среднеевропейских ценах на электроэнергию
сервер TX120 позволит потребителю сократить расходы на
электроэнергию примерно на 150 евро в год без учета уменьшения
расходов на кондиционирование помещения.

13. Применение эффективных систем кондиционирования и охлаждения ЦОД, например, систем свободного охлаждения. Они ощутимо дороже

стандартных решений и имеют большие
габариты, но за счет "холодных" месяцев (до полугода) в разы
снижают потребление электроэнергии, а потому довольно быстро
окупаются.
Оптимизация количества единиц техники. Это снижает
потребляемое электричество и уменьшает количество
выделяемого тепла, что напрямую связано с инженерной
инфраструктурой, как наиболее энергоемкой и критичной системой
для обеспечения бесперебойной работы всего оборудования в
ЦОД.
Перенос ЦОД из мегаполисов в регионы.
Применение технологии виртуализации. Данная технология
позволяет значительно снижать затраты на оборудование и ПО
ЦОД, повышать коэффициент загрузки серверов, получать
большую степень доступности, а также существенно уменьшает
энергопотребление.
Использование солнечных батарей в качестве дополнительного и
экологически чистого источника энергии.

14. Предоставление соответствующих услуг компаниям (аутсорсинг), не способным или не желающим тратить деньги на собственные

data-центры. Услуги по размещению данных и информационных
систем на мощностях уже существующих ЦОД стали пользоваться
устойчивым спросом: во-первых, из-за возможности передачи всех
рисков связанных с размещением и поддержкой ИТ-оборудования
сервис-провайдеру; во-вторых, благодаря возможности исходить
из того, где фактически сосредоточен бизнес, где идут
информационные потоки, а также, где дешевле. Все в
совокупности приводит к значительной оптимизации ИТ-расходов
и в корпоративных масштабах и в масштабах страны. Например, в
США ожидают за счет развития аутсорсинга сэкономить до 40%
электроэнергии.

15. Blade-серверы - это ближайшее будущее традиционных серверных технологий. С одной стороны, blade-серверы - альтернатива решениям

на базе разрозненных серверов начального и среднего
уровня, с другой - дорогостоящим многопроцессорным серверам с
симметричной архитектурой. Как правило, blade-серверы
отличаются высокой эффективностью энергосбережения.
В новых системах используются новейшие микропроцессоры AMD
и Intel с низким напряжением питания, а также реализована
инновационная технология хранения для blade-серверов на базе
устройств флэш-памяти с низким энергопотреблением.
Практически все Blade-решения имеют собственные
интеллектуальные системы управления охлаждением и питанием,
что позволяет оптимизировать затраты на них в зависимости от
потребностей. Помимо значительной экономии электроэнергии (до
20%), ограничения тепловыделения и потребности в системе
охлаждения (т.е. сокращения долгосрочных расходов на
эксплуатацию), данный подход существенно экономит время ИТперсонала и, таким образом, снижает совокупную стоимость
владения.

16. В последние годы такие производители как HP, IBM, Sun, Intel, AMD и другие интенсивно вкладывают деньги в использование

энергосберегающих технологий, что вместе с технологией
виртуализации серверов дает ощутимую экономию
электроэнергии.
Виртуализация серверов – возможность одному компьютеру
выполнять работу нескольких. Выигрыш достигается за счет более
эффективного использования вычислительных ресурсов;
уменьшения количества оборудования при увеличении
производительности; снижения расходов на поддержку ИТ;
снижение энергозатрат.
По данным IBM, при стандартном классическом использовании
серверов, эффективность использования процессоров у
мэйнфрэйм (mainframe) составляет около 55%, Unix ~ 25%, x86 ~
10%. В случае x86, при увеличении числа процессоров, доля
времени использования каждого процессора становится еще
меньше. Виртуализация и новые аппаратные решения позволяют
повысить загрузку x86 серверов до 50-70%.

17. В конце января 2008 года создатель Linux Линус Торвальдс заявил, что ядро этой операционной системы несколько лет отставало в

области энергосберегающих и
энергодиагностирующих технологий, но теперь сделан шаг к их
реализации: скоро системы на базе Linux научатся «засыпать» так
же эффективно, как и Windows-системы.
Сегодня в США и Европе широко пропагандируется способ
энергосбережения, называемый ecobutton и представляющий
собой большую круглую зеленую кнопку, нажатие которой
переводит компьютер в режим энергосбережения (hibernating). Все
последние версии Windows имеют энергосберегающие функции и
умеют мгновенно «усыплять» и «будить» компьютер. Другое дело
— что большая зеленая кнопка заметней, а ее создатели
рекомендуют нажимать на нее даже уходя на короткий перекур.
"По расчетам создателей устройства, в мире сейчас порядка
миллиарда компьютеров. Они ежегодно потребляют
электроэнергии на многие миллиарды долларов. Чтобы
произвести все это электричество, требуется выбросить в
атмосферу сотни миллионов тонн углекислого газа. Массовое
нажатие на ecobutton позволит значительно отсрочить глобальное
потепление."

18. Фирма Foxconn задействовала три направления в решении энергосбережения, объединенные общим названием 3G (три "зеленые"

Фирма Foxconn задействовала три направления в решении
энергосбережения, объединенные общим названием 3G (три
"зеленые" технологии): GoD (Green on Demand), GPS (Green Power
Saving) и GSM (Green System Mode). Технология Green on Demand
обеспечивает экономию 20,5% электроэнергии по сравнению со
стандартными системами за счет отключения ненужных в данный
момент линий питания процессора в периоды его простоя или
сниженной нагрузки. Технология Green Power Saving снижает
энергопотребление в дежурном режиме до 99,4% (с 8,1 до 0,05 Вт).
GSM является инструментом автоматизированной настройки
системы на сниженное энергопотребление. Foxconn иллюстрирует
эффективность своих технологий следующим примером: ПК с
поддержкой технологий энергосбережения 3G, находящийся 20
часов в дежурном режиме, два часа работающий под высокой
нагрузкой и два часа простаивающий, экономит 85% энергии. По
данным Foxconn, в среднем компьютеры находятся 15 часов в
дежурном режиме и шесть часов в режиме простоя. Если бы все
эти компьютеры были оснащены средствами энергосбережения
Foxconn, то мировая экономия электроэнергии составила бы около
130 млрд кВт/ч.

19. Энергосберегающие функции сетевого фильтра GreenPower MDP 900 от Monster Cable позволяют экономить существенное количество

энергии, когда подключенные приборы уходят в режим
standby. Наиболее полезно это устройство в сочетании с
настольным компьютером. Когда компьютер переключается в
спящий режим, MDP 900 автоматически отключает от сети все
периферийные устройства, такие как принтер или монитор, а когда
компьютер выходит из спящего режима, подключает их обратно.
По мнению создателей, устройство может снизить затраты на
электроэнергию (США) на $130 в год, то есть на цену самого
сетевого фильтра.
Мощная современная видеокарта под полной нагрузкой требует
столько же энергии, сколько остальные комплектующие ПК вместе
взятые: от 110 до 270 Вт. Поэтому производители приступили к
выпуску интеллектуальных видеокарт с управлением потребления
электроэнергии в зависимости от нагрузки.

20.

Количество
электроэнергии,
которая
потребляется
компьютерными инфраструктурами, в том числе персональными
компьютерами,
серверами,
центрами
обработки
данных,
маршрутизаторами и коммутаторами, стремительно растет.
!!!
Задание: Ответить на вопрос:
энергопотребления ИТ-инфраструктур?»
«Как
можно
снизить