Dette indlæg er alene udtryk for skribentens egen holdning.

IT og strømforbruget

Af Poul-Henning Kamp16. september kl. 22:4428

Laveffekt UNIX systemer har været et af mine specialer i henved 30 år[1] og hvis man bliver ved med noget godt længe nok, kommer det før eller siden på mode.

Computeres strømforbrug er pludselig i laser-fokus alle mulige steder, så jeg hælder lige af de indsamlede erfaringer.

Det allerførste man skal gøre er at finde en måde at måle effekt eller energi på, så man ved hvad man har gang i.

I værste fald må man nøjes med den hjemmesideløsning elselskabet er lovpligtig til at stille til rådighed.  I min erfaring er de præcis lige så ringe som man kan forvente og de aner ikke hvad "API" betyder.

Artiklen fortsætter efter annoncen

EnergiNet.dk har alle elmåleres timeopløste data liggende i en kæmpe database, men det er stadig en kamp at få fat i dem.

Hvis der ikke allerede er en dedikeret elmåler på serverrummet, så få det lavet.  Hvis der er en måler, så få arrangeret regelmæssige aflæsninger, enten automatisk, eller manuelt.

Hvis I først installerer elmåleren nu, så få en med MODBUS interface og brug et FTDI RS485 kabel til forbindelsen.  MODBUS er en triviel protokol, der er masser af FOSS software.

Jeg har selv købt elmålere hos det tyske firma "BG-E-Tech" (https://bg-etech.de/) og har ikke noget at klage over. 

Nogle servere, f.eks Dell, rapporterer elforbrug fra strømforsyningerne, men ofte med en opløsning på 10Watt, hvilket ikke rigtig kan bruges til noget.

Til hjemmebrug er der masser af "løse" elmålere på markedet.  Jeg købte min for 25 år siden, så jeg vil ikke udpege nogen favorit, find en selv.

Det næste man skal gøre er at få et solidt intuitivt greb om tallene:

En eller anden dims bruger 1W konstant.

1 W i 24 timer er 24 Watt-timer, eller 0.024kWh

365 dage gange 0.024 kWh er 8.76 kWh.

Til 2 kroner per kWh (døgngennemsnit) bliver det til 17.5 kroner per Watt om året.

En gammel CD spiller der aldrig bliver brugt, men som forbruger 10W i standby, koster 175 kr/år.

Lysstofrøret på loftet som nogen har glemt at slukke bruger 28W  = ca. en plovmand per år.

En hjemmeserver der bruger 100W i gennemsnit koster 1750 kr/år.

Hvis der er aktiv køling i rummet skal der lægges 30-50% oveni.

Dét er banen vi spiller på.

Den nemmeste måde at spare strøm på, er simpelthen at slukke.

Den der gamle-gamle server som stadig kører fordi nogen måske en dag skal bruge noget fra 2017  eller 2007 årsregnskabet ?

Sluk lortet, lav en mirror-kopi af diskene og skrot hardwaren.

Den næst-nemmeste måde at spare strøm på er at købe moderne lavenergi udstyr.

Det er nemt at finde kandidaterne: Bare følg blæserstøjen.

De tidligste 1GB/s ethernet chips brugte næsten 10W, nu om dage er de vel under 1W.

Den gamle 24-port Cisco switch som blev genbrugt koster let over 1000 kr/år i strøm.

Check også cirkulationspumperne: Gamle pumper bruger rask væk 30-60W mere end moderne pumper.

Grundvandspumper kan også blive strømslugere, "propellen" bliver slidt af sandkorn med tiden og derfor mindre og mindre effektiv.

Den sværste måde at spare strøm på, er server-konsolidering, for det kræver at man tænker sig om og ved hvad der kører på alle hosts.

Hvad værre er: Mange gange har man allerede gjort det, fordi det var hurtigere og billigere at føre den gamle server videre som en VM, end at migrere dens indhold og dekommisionere dens rolle.

Men en VM bruger stadig energi. Ikke så meget som selvstændig hardware, men stadig nok til at elmåleren opdager det.

Om det kan betale sig at rydde op er ufatteligt svært at finde ud af, for der er ingen moderne hypervisors der kan sige noget intelligent om hver VM's elforbrug.

Den nemmeste måde, ikke "nem", men kun "nemmeste", at gøre det på, er at udstyre én server med dedikeret elmåler og flytte VM'erne til den, en ad gangen og se hvad det gør ved strømforbruget.

Hvis man skal bygge en laveffekt server skal man starte med en Arm chip.

Selv de mindste X86 CPUer/servere bruger rask væk mere energi idle, end en tilsvarende Arm chip gør når den laver noget.

Derfor skal man heller ikke uden videre antage at "fan-less" "industri-PC'er" i sorte alu-profil kabinetter kan klare sig uden blæser.

Generelt bruger en SSD disk væsentlig mindre strøm end roterende rust gør.

Opgør man det i effekt per Terabyte vinder den roterende rust til gengæld stort, specielt hvis den slipper for at rotere hele tiden.

USB medier er generelt lav-energi, men sjældent første sortering, så min egen tommelfinger regel er to forskellige fabrikater i mirror.

Det var hvad jeg lige kunne komme i tanke om, men stil endelig spørgsmål...

/phk

[1] Som altid husker man den første:  En aflagt Unisys PC, 386DX, 4MB Ram, en ESDI disk på ca. 50MB og et NE2000 netkort blev med en "386bsd-0.1-newer" til telefon-log-opsamler på FLS koncernens "Koncernnet", hvilket var meget bedre og mere praktisk end den MS-DOS PC med ProComm og daglig afhentning af disketter der ellers var udsigt til.  Det må have været omkring efteråret '92.

28 kommentarer.  Hop til debatten
Denne artikel er gratis...

...men det er dyrt at lave god journalistik. Derfor beder vi dig overveje at tegne abonnement på Version2.

Digitaliseringen buldrer derudaf, og it-folkene tegner fremtidens Danmark. Derfor er det vigtigere end nogensinde med et kvalificeret bud på, hvordan it bedst kan være med til at udvikle det danske samfund og erhvervsliv.

Og der har aldrig været mere akut brug for en kritisk vagthund, der råber op, når der tages forkerte it-beslutninger.

Den rolle har Version2 indtaget siden 2006 - og det bliver vi ved med.

Debatten
Log ind eller opret en bruger for at deltage i debatten.
settingsDebatindstillinger
28
28. september kl. 18:59

Lidt ARM historie Ars Technica kører pt. en feature om ARMs historie. Og de kommer også ind på hvilke overvejelser der var omkring energi forbrug.

The ARM chip was also designed to run at very low power. Wilson explained that this was entirely a cost-saving measure—the team wanted to use a plastic case for the chip instead of a ceramic one, so they set a maximum target of 1 watt of power usage. But the tools they had for estimating power were primitive. To make sure they didn’t go over the limit and melt the plastic, they were very conservative with every design detail. Because of the simplicity of the design and the low clock rate, the actual power draw ended up at 0.1 watts.

A history of ARM, part 1: Building the first chip

23
24. september kl. 01:15

Tak til Georg for en god hjemmeside og fine oplysninger.

22
23. september kl. 21:04

Fri adgang til data fra din elmåler

Selvom loven siger at man skal have adgang til lokalt, vha. en åben standard, at kunne udlæse sine målerdata, så er det ikke alle netselskaber, som er med på vognen endnu.

Jeg har forsøgt at lave en lille oversigt på https://befridinelmåler.dk/

21
23. september kl. 19:56

Lidt baggrund skader vel ikke (?)

  1. * Make; I-cache; D-cache
  2. * Intel 32kB 32kB
  3. * AMD 64kB 64kB
  4. * ARM M1 192kB 128kB

(Alle er Level-1 Cache. - beklager den kiksede formatering;)

17
22. september kl. 12:07

Selv de mindste X86 CPUer/servere bruger rask væk mere energi idle, end en tilsvarende Arm chip gør når den laver noget.

Er det tilfældet i 2022? Jeg har ingen erfaring med enterprise / b2b / HPC setup, men for personlige computere er jeg i tvivl om det er tilfældet [1]. Det er en lidt besværlig sammenligning, for det er ikke helt sammenlignelige features.

Min egne erfaringer er at idle forbruget på x86 maskiner kan gøres meget lavt. Jeg havde i nogle år en Xeon server (E3-1220) til privat forbrug. Inkl IPMI, 2 3.5" hdd, 1 ssd, 1 nvme disk, så havde den et idle forbrug på ca. 20 W, diskene spundet ned - 15-17W. Anedotisk kan jeg fortælle, at "nogen" på nettet kom ned omkring 11 W med et ligende setup - blot med et uATX bundkort fra Fujitsu.

Min nuc ligger omkring 9 W idle, men den kører så også dual dimm, 2 SSD, 3 netkort og 8 VMs via proxmox. Det er ca. 2 x strømforbruget af en RPI 4. Med 3 netkort to 2 diske, er det et godt spørgsmål hvad vi så ender på. Måske en passende RPI compute 4 NAS kunne være et sammenligningsgrundlag?

[1] https://uni.hi.is/helmut/2021/06/07/power-consumption-of-raspberry-pi-4-versus-intel-j4105-system/

19
23. september kl. 10:30

så havde den et idle forbrug på ca. 20 W,

Det er hvad en MacMini bruger når den laver noget...

Det højste jeg har kunnet presse den op på var 25W

20
23. september kl. 12:26

Havde din Mac Mini også 2 spindende rust diske, 4 netkort, IPMI interface og 6-8 kørende VMs? Hvis jeg flåede alt ud af maskinen vil jeg tro at jeg ville ligge og rode nede omkring 8-10 watt.

Nuvel, det 12-20% mere end end M1 mini, men det synes jeg er godt gået af en maskine hvor arkitekturen er 7-10 år gammel, og den - modsat en M1 mini - kan omkonfigureres efter behov.

Jeg ville være nødt til at købe en ny mini, hvis jeg skulle bruge mere RAM eller SSD, omend det sidste så kan gøres med eksterne diske, som så ville ødelægge idle strøm budgettet.

Min Intel NUC i5 (2021), uden tilbehør, og en SSD disk bruger ca. 5-6 W idle, hvilket er mindre end en M1 NUC bruger (6-7) watt.

Kritikken gik på at x86 maskiner har højere idle strømforbrug. Jeg vil sige "it depends" istedet "most definitely". Det er svært at lave sammenligningen 1:1, da det er svært at finde en 100% ens konfiguration - som jeg også nævnte.

Om x86 processorer så meget mindre effektive end ARM, det er de nok og det er nok et bedre argument end idle strømforbrug.

25
24. september kl. 21:39

Nuvel, det 12-20% mere end end M1 mini, men det synes jeg er godt gået af en maskine hvor arkitekturen er 7-10 år gammel

Problemet med Intel og AMD er at alderen er ligegyldig: Effektforbruget lader ikke til at være noget de interesserer sig for, så længe cpu-soklen ikke smelter.

27
28. september kl. 16:13

Problemet med Intel og AMD er at alderen er ligegyldig: Effektforbruget lader ikke til at være noget de interesserer sig for, så længe cpu-soklen ikke smelter.

Det var heller ikke jeg argumenterede for. Jeg siger blot at x86 idle strømforbrug slet ikke er så slemt som det engang var. Jeg siger også, at x86 maskiner har større flexibilitet. Den betaler man så for. Der er ikke nogen tvivl om at hvis applikationen passer ned i en mere tæt integreret enhed, som fx en Mac Mini M1, så bliver performance/watt meget bedre. Der er bare ikke nogen PCIe slots.

13
21. september kl. 12:10

Er der et site i Danmark der samler info om software og måske maker/DIY-løsninger til at tilgå elpriser, energiforbrug via elmåler og energiforbrug via API'et for de to dage gamle data? Er der nogle tilgængelige communityløsninger til dels at vise priser, forbrug og historik mm?

11
20. september kl. 15:41

Tror stadig man kan låne en elmåler på biblioteket hvis man har lyst til at gå i gang uden for meget setup.

12
21. september kl. 02:36

Tror stadig man kan låne en elmåler på biblioteket hvis man har lyst til at gå i gang uden for meget setup.

Ja, og vist også hos dit elselskab. Det har vi i hvert fald kunnet i Vestsjælland. Og det kan være en (forholdsvis) let måde, at få et overblik over fordelingen af ens el-forbrug.

10
20. september kl. 14:33

Mit geberit toilet (aquaclean sela) - har 5watt standby forbrug - suk :(

Jeg har købt en færdig (open source hardware og software) dims til at indsætte i vores elmåler - han har også en til PowK standarden som vi bruger i DK : https://amsleser.no/hjem/1-pow-k-kamstrup.htmlDen kører over wifi, og så kan jeg aflæse forbrug live og opsummeret per time/dag og vise ampere træk per gruppe og samlet set osv. :) Og hvis nogen forbedrer den med ting, kommer det alle bruger til gode.. gotta love Open Source :)

7
19. september kl. 22:31

11 WATT !!!!

Min nu deltidspensionerede ~15 år gamle server, der har påtaget sig backup-tjansen, kan ligge og sove, lyttende på wakeonlan eller vågne når klokken bliver mange, med et standbyforbrug på 0.7W.

Men vores forholdsvis moderne (<3år) massagestol bruger 11W i standby på at holde øje med om nogen mon kunne finde på at trykke på tænd-knappen!!!

11 WATT !!!!

Nå, men jeg må videre rundt i huset med min sur-gammel-mand-katalysator (aka. elmåler)...

18
22. september kl. 21:08

Men vores forholdsvis moderne (<3år) massagestol bruger 11W i standby

I standby? Hvis den er yngre end 3 år må den ikke bruge mere end 0,5 W i standby: https://ec.europa.eu/info/energy-climate-change-environment/standards-tools-and-labels/products-labelling-rules-and-requirements/energy-label-and-ecodesign/energy-efficient-products/mode-standby-and-networked-standby_en

Din massagestol bør være omfattet af https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DA/TXT/HTML/?uri=CELEX:32008R1275&from=EN i kraft af at være et massageapparat.

9
20. september kl. 09:20

Jeg bruger forøvrigt en Voltcraft Energy Logger 4000, der logger tid, spænding, strøm og power-factor hvert minut. Overfører data via et SD-kort og jeg bruger https://github.com/Lekensteyn/el4000.git (python-script) til at tække data ud af deres binære format. Fungerer faktisk ok (bruger angiveligt selv 1.5W ;-))

6
19. september kl. 15:17

Nogle servere, f.eks Dell, rapporterer elforbrug fra strømforsyningerne, men ofte med en opløsning på 10Watt, hvilket ikke rigtig kan bruges til noget.

Mit $DAYJOB kigger også på el-besparelser - og selvfølgeligt kiggede nogen på servernes selv-rapporterede stømforbrug. Navnlig rapporterer en en anseelig flok servere glad negativt strømforbrug...

(Bør vi være ærlige og gøre noget ved det, eller?)

8
20. september kl. 07:45

Navnlig rapporterer en en anseelig flok servere glad negativt strømforbrug...

Det skyldes næsten helt sikkert at de måler effekten på DC-siden.

4
19. september kl. 11:52

Til en hjemmebygget High Performace Cluster, der naturligvis kører Linux (omend ikke lige FreeBSD) , har jeg længe været bekymret for strømforbrug, både alm. standby forbrug men også når den er belastet (hvad den kun er en fraktion af tiden).

Vi der derfor et par stykker, der er gået i gang med at få den til at gå i dvale i 'koge-øen' fra 17:00 til 20:00 (og sikkert også fra 7:30 til 9:00). Det kræver lidt wake-on-lan og suspend/resume opsætning, samtidig med at brugerne skal informeres og forstå at HPC'en ikke er tilgængelig døgnet rundt..

Hvad vores HPC præcis bruger af energi og om vi har variabel el-afregning gennem vores 'vært' er gode spørgsmål at stille---men vi kan spare energi uanset afregningsmodel under alle omstændigheder ved den nye model...

Og så kan man måske hævde at et stort time-shareing system også er med til at spare energi, da servere deles på tværs af brugere?

(Og til en personlig laptop er PowerTOP en god mulighed, at tune systemet og forlænge tid på batteri for laptoppen, selvom det ikke spare verden for samme mænge CO2 som en belastet HPC server...)

.c

15
22. september kl. 10:13

Når du siger HPC, hvad mener du så? Ville det ikke være bedre at flytte det i skyen?

16
22. september kl. 10:33

Vi lavede en beregning af om skyen kunne betale sig for et HPC-setup for to år siden. Vi endte med at bygge nyt serverrum og køre videre på egen hardware.

Vores case gav et prisforhold der var ca. 1 år i skyen eller 10 år on prem til samme pris. YMMV, men HPC i skyen er dyrt, og jo mere data der skal flyttes op/ned og arbejdes på, jo dyrere bliver det (ved samme cpu-tid).

3
17. september kl. 12:44

Har lige sat en ESP8266-01 med en fotodiode til at tælle elmålerens blink (1000 blink pr. kWh).

Ved at måle perioden mellem hvert blink opnås realtime overvågning af aktuelt forbrug. Ét blink betyder 3600 joule. Så der er f.eks. 10s mellem hvert blink ved 360W.

Det er et sjovt selvbygger projekt og det er interessant at kunne følge med i "hov kaffemaskinen" og "det er forbruget når vi laver havregrød"...

jeg har tilsat lidt MQTT, InfluxDB, og Grafana til at logge historiske data og plotte grafer.

ESPen skulle i øvrigt kun bruge ca 0,2W hvilket med den rigtige strømforsyning kan holdes under 0,5W.

1
17. september kl. 10:37

Jeg syntes det var overraskende nemt af få adgang til målerdata via eloverblik.dk som netop udbydes af energinet.dk.

Det er ganske nemt at lave en API token, og API'et er ligefremt. Dog må man leve med at data er 2 dage forsinket, hvilket egentlig er det eneste som er en smule øv.

Spotpriserne henter jeg via API'et på energidataservice.dk

2
17. september kl. 11:51

Dog må man leve med at data er 2 dage forsinket

Det er godt hvis adgangen er blevet nemmere en dengang jeg prøvede, men to dage gamle data er ikke det mest oplagte at jagte strømslugere med.