現代數據中心有兩個重要問題——空間和能源消耗。但是網絡供應商(如思科)還做得不夠。它必須重新考慮芯片設計和包裝,才能降低網絡能耗。
例如,與英特爾CPU或其他數據中心基礎架構元素相比,思科產品消耗的能源要多得多。在NANOG 54上,思科技術銷售工程師Lawrence J. Wobker主持了一次名為“高端路由系統的能源消耗”的會議,其中對網絡能源消耗的極端情況進行了以下“解釋”:
• 路由器端口密度增加,因此會消耗更多的能源。
• 隨著處理器芯片變大,它們會使用更多的能源,需要更多的風扇,因此形成非線性的能耗模型。
• 風扇能耗是可變的——數據中心越熱,風扇能耗越高。
• 電源只消耗10%能源;同時,線卡消耗70%的總能源。
這些問題都存在,而且很可能也是合理的,至少對于思科是這樣的,因為它的策略是給平臺增加越來越多的服務、特性和功能。但是,任何使用過C6500 Supervisor模塊的工程師都可以驗證芯片的實際數量及其物理尺寸。
英特爾服務器只有少量芯片,而思科則使用了大量的定制ASIC。有人懷疑它的必要性。英特爾正在改進能效——最新一代英特爾以PU已經將每一個CPU(Paxville)150W的功耗降低為Core 2 Xeon (Conroe)的95W,現在Core 2 Xeon (Clovertown)單位功耗甚至降低為80W左右。5年之內將能耗降低50%,這是很了不起的。
通過關注于高能效芯片設計,并且將芯片生產模具從90nm減少到現在的22nm,英特爾能夠實現這樣的節能效果。由于模具工藝變小,所以能耗也降低了。此外,通過將多個功能整合到一個模具中,英特爾顯著減少了芯片數量。例如,最新的英特爾CPU在主CPU模具中加入了內存接口,而不是在原先的北橋芯片中。
但是,思科及其他網絡設備供應商仍然未使用較小的模具。他們仍然在使用120nm和90nm的廉價舊結構。思科堅持聲稱,作為其創新戰略計劃的一部分,他們將開發和生產自己的芯片。思科應該有能力使用現代芯片模具來包裝和更新其設計,然后使用低功耗的設計技術。
有一些網絡供應商已經取得一些進步。Cisco Nexus 7010通常需要8kW功耗,而Arista Networks 7100機架在機架和所有端口滿載情況下的最大功耗為3.8kW。由于采用最新一代芯片包裝技術和高效的芯片設計,最新交換機Gnodal GS0072在交付72個40千兆以太網端口時功耗仍低于1.8kW。但是僅僅提供更好的電源和更高效的風扇還遠遠不夠。真正的能耗發生在芯片中,而這需要在芯片設計過程中有新的技術。