Google løfter sløret for sine 'hemmelige' servere

Hver server har et 12 volt-batteri til nødstrøm og strømforsyningen leverer kun 12 volt til bundkortet. Det er en del af opskriften på Googles effektive servere.

Indholdet af Googles gigantiske datacentre har længe været omgæret med mystik, fordi Google selv bygger størstedelen af dets servere. Historier om harddiske, som er fastgjort med velcro, har kun øget nysgerrigheden.

Nu har Google løftet en flig af sløret for, hvad der befinder sig i selskabets datacentre, skriver nyhedstjenesten CNET.

Google viste en server frem på et pressemøde for at vise, hvordan selskabet har opnået en højere udnyttelse af strømmen i dets datacenter.

Google hævder at have opnået en PUE, Power Usage Effectiveness, på blot 1,21. Det er betydeligt bedre end de 2,5, som anslås at være gennemsnittet for et datacenter, som ikke er optimeret.

PUE angiver forskellen mellem den strøm, som sendes ind i datacenteret fra elmåleren, og den strøm, som modtages af selve it-udstyret. PUE angiver på den måde, hvor meget strøm der går til køling eller går tabt i omformning af strømmen i nødstrømforsyningerne.

Netop nødstrømmen er én af de områder, hvor Google har brudt med det normale serverdesign. Hver server har nemlig sit eget 12 volt batteri, som er på størrelse med den type batterier, man blandt andet kan finde i motorcykler.

Batteriet sørger for at levere strøm til serveren i det tidsrum, der går, fra hovedstrømmen forsvinder og til nødstrømsgeneratoren tager over.

Google hævder at have en effektivitet fra batterierne på hele 99,9 procent, skriver Dean Nelson på Sun Microsystems Geekism weblog.

Samtidig har Google også droppet de normale serverstrømforsyninger, som omformer vekselstrømmen til både 12 og 5 volt jævnstrøm. Googles strømforsyninger leverer kun 12 volt til bundkortet. I stedet ændres spændingen via komponenter på selve bundkortet.

Det betyder, at strømforsyningen kan gøres mere effektiv med et mindre tab, men til gengæld bliver bundkortet dyrere på grund af ekstra komponenter.

Tips og korrekturforslag til denne historie sendes til tip@version2.dk
Kommentarer (14)
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
Christian Nobel

Samtidig har Google også droppet de normale serverstrømforsyninger, som omformer vekselstrømmen til både 12 og 5 volt jævnstrøm. Googles strømforsyninger leverer kun 12 volt til bundkortet. I stedet ændres spændingen via komponenter på selve bundkortet.

Hvis man kikker nærmere på billedet vil man se at akkumulatorledningen går direkte ind i strømforsyningen, så det er forkert at konvertering foregår på bundkortet - i stedet har Google fået lavet en speciel PSU, hvilket også giver meget mere mening.

Opbygningen er uhyre enkel og generelt helt i tråd med hvad rygtet siger om Google (bemærk i øvrigt velcroen), så det er nok næppe en 1 april sag.

/Christian

  • 0
  • 0
Mads Bendixen

Another illustration of Google's obsession with efficiency comes through power supply design. Power supplies convert conventional AC (alternating current--what you get from a wall socket) electricity into the DC (direct current--what you get from a battery) electricity, and typical power supplies provide computers with both 5-volt and 12-volt DC power. Google's designs supply only 12-volt power, with the necessary conversions taking place on the motherboard.

Er vel det samme som der står i v2 artiklen?
AC -> PSU -> 12V DC -> Bundkort klarer resten.

  • 0
  • 0
Christian Nobel

Er vel det samme som der står i v2 artiklen?
AC -> PSU -> 12V DC -> Bundkort klarer resten.

Ja det er da meget muligt at V2 oversætter ukritisk, det er ikke noget nyt, men det gør det ikke mere korrekt.

Nå men måske hvis Google ville hoste op med specifikationer på hvad de konkret bruger, så ville det være nemmere at gennemskue

/Christian

  • 0
  • 0
Jesper Stein Sandal

Hvis du ser nærmere efter, så kan du se, at der er tale om to separate SATA-kabler.

Bundkortet er specialfremstillet af Gigabyte.

Mht. spændingskonverteringen, så foregår det som Mads beskriver. Jeg har ingen anelse om, hvad Christian mener, der er forkert i min oversættelse. Men ja, det er en specialbygget strømforsyning for at give plads til deres særlige UPS-erstatning.

I øvrigt kan jeg oplyse, at det tog en hel del fodarbejde, før jeg fik bekræftet historien. Jeg har en mistanke om, at Google nu gør det med vilje efter Gmail-historien. :)

Mvh.
Jesper S. Sandal
Version2.dk

  • 0
  • 0
Martin Zacho

Er ikke i tvivl om at historien er korrekt. Det giver en del mening at gøre det google har gjort, men man skal huske på at deres servere er en noget speciel applikation og at mange mere gængse server farme ikke kan gøre det samme som Goggle gør.
En ting som Goggle sælger ud af er den redundante spændingsforsyning som mange servere har. Googles konsept har stadig "single point of failure" i deres forsyningsmodel.
Desuden har Google ikke den sikkerhed mod svingende spændingskvalitet og frekvensstabilitet, som en normal dobbeltkonverterende UPS har.
En enkelt overspænding og Google har en masse afbrændte strømforsyninger, hvis de ikke har gjort noget aktivt for at forhindre det (og det har de jo nok ;-)

Martin.

  • 0
  • 0
Martin Leopold

Hej Alle.
Virker det ikke som en oplagt idé at sætte UPS'en på 12 V siden af strømforsyningen og så laver lidt DC-DC konvertering?

Jeg mener, alt andet lige må det da være langt mere effektivt end at lave end en almindelig ups, som konverterer batteriets 12 V (DC) til 230 V (AC), hvorefter strømforsyningen konverterer tilbage til 12 V (DC)!?

  • Martin.
  • 0
  • 0
Poul-Henning Kamp Blogger

ad 1: Det er præcist hvad Google gør og jo, det er meget smartere og mere effektivt.

ad 2: det er der ingen ups'er over legetøjstørrelse der gør, de har typisk blybatterier trukket som perler på en snor indtil spændingen er på 300-400 volt.

Poul-Henning

  • 0
  • 0
Poul-Henning Kamp Blogger

man skal huske på at deres servere er en noget speciel applikation og at mange mere gængse server farme ikke kan gøre det samme som Goggle gør.

Der er overhovedet ikke noget specielt ved googles applikation i denne sammenhæng.

Faktisk ville det give eminent mening hvis alle servere var bygget på den måde, for så kunne man rydde op i kablerne eller sågar flytte serveren uden at skulle lukke den ned.

En ting som Goggle sælger ud af er den redundante spændingsforsyning som mange servere har.

... mest for at give muligheden for at skifte rundt på spændingsforsyningen på bygningsniveau og imellem UPSer der ikke er helt store nok osv.

Takket være batteriet får Google de samme muligheder, men derudover kan de hive et rack fra og stoppe det i en anden strømskinne hvis de har lyst, noget man ikke kan med "normale" serveres redundante input.

Googles konsept har stadig "single point of failure" i deres forsyningsmodel.

Der er intet i vejen for at bruge googles koncept med en redundant strømforsyning i maskinen.

Det vil dog stadig gavne producenten af strømforsyninger langt mere end det vil gavne ejeren af serveren.

Desuden har Google ikke den sikkerhed mod svingende spændingskvalitet og frekvensstabilitet, som en normal dobbeltkonverterende UPS har.

De har heller ikke brug for det.

En moderne switch-mode forsyning kører takket være PFC-boost kredsløbet på alt fra 83 til 270VAC.

Hvorfor dog spilde penge og energi på at regulere det til 230VAC først ?

Der var engang hvor computere var pernittengrynede med deres strømforsyning, DC-motorer i tape-drev og diske, store strømskinner med lav spænding og høj strøm osv.

Men det er PC'ere og servere altså ikke nu om dage.

Og med blybatteriet er de heller ikke følsomme for selv temmelig lange afbrydelser.

En enkelt overspænding og Google har en masse afbrændte strømforsyninger, hvis de ikke har gjort noget aktivt for at forhindre det (og det har de jo nok ;-)

Jeg tror de har gjort præcist det samme som man er nødt til at gøre for ikke at brænde en stor UPS af: 3 niveauer af gnistgab osv.

Faktisk er Googles distribuerede strømforsyninger langt bedre beskyttet af gnistgabene end UPS'en er, det er nemlige et af de få steder hvor lange kabler er en god ting.

Martin: I netop det her indlæg synes jeg du burde have skrevet i en fodnote om at du lever af at bygge UPS anlæg.

Og defor er jeg også ked af at sige det, men Googles koncept er begyndelsen på enden for den store massive UPS i datacenteret.

Vi har set fænomenet før:

IBM's 3745 frontend gik fra at være et kritisk performanceelement i netværksstrukturen til at være en uhyggelig dyr flaskehals i samme, da klienterne fik lokal intelligens og token-ring.

På nøjagtig samme måde har googles distribution af power-quality-tolerance ud i kanten af strømforsyningen gjort den store UPS til unødvendig pengesluger og nedetids-generator.

Hatten af for Google!

Poul-Henning

  • 0
  • 0
Martin Zacho

PHK: Jeg startede jo med at sige at det i visse tilfælde giver en god mening at gøre som Google har gjort det :)

Jeg skal ikke gøre mig til talsmand for om redundante strømforsyninger i servere er en god ting, eller blot et salgsgimmic fra PSU fabrikanternes side - faktum er at rigtig mange server fabrikanter tilbyder denne løsning.

Goggles PSU er forøvrigt kun lavet til spændinger mellem 200 og 240 VAC, hvilket giver dem et problem ved delvise spændingsudfald. Ifølge PSU'ens mærkeseddel kan den levere 13.65V/20.5A eller ca. 270W.

Det batteri de bruger ligner noget i stil med et 12V/3.2Ah batteri fra f.eks. Yuasa http://www.yuasa-battery.de/englisch/pages/frame_prod_np_e.html .
Det batteri kan maksimalt levere ca. 100W i 5 minutter uden at blive ødelagt. Det kan godt være de kan hente 150W i 2 minutter, men så går det hårdt ud over levetiden. Så de er næsten nødt til at drosle bundkortet ved spændingsudfald, for at regnestykket hænger sammen.

Der må være noget af et kølekredsløb på deres container for at fjerne 250kW varme. Lyder lidt underligt at de kan nøjes med ca. 50kW til den opgave.

Svaret er nok at de sjældent bruge deres CPU kraft 100%.

Normalt vil kunder til store datacentre helst ikke have batterierne inde ved deres servere - det er noget med brandfare og lækkende batterier, der gør dem nervøse. Her vælger man ofte en central batteriløsning, som kan overvåges og vedligeholdes seperat fra serverne.

Den type UPS jeg p.t. er med til at designe er fuldt skalerbare i 25kW trin op til 500kW og op til 4 500 kW UPS'er kan sættes i parallel. De har en effektivitet på over 96% (ved last 35% til 100%).
(http://www.apc.com/resource/include/techspec_index.cfm?base_sku=SY500K50... )

Anvendelserne er blandt andet datacentre, men desuden et væld af andre anvendelser (sygehuse, telecentraler, transmissionsmaster, roterende maskiner, ...) som alle er steder, hvor en fælles standard spænding på 230/400V 50Hz eller 120/208/480V 60Hz er en nødvendighed.
Så som sådan ser jeg ikke det som begyndelsen til enden, men et supplement til specielle kunder.

Da jeg nu har "afsløret" hvor jeg er ansat skal jeg sige at meningerne, der er udtrykt her, er mine ganske egne og sammenfald med APC's beror på tilfældigheder.

Martin.

  • 0
  • 0
Log ind eller Opret konto for at kommentere