Server

Die Energieeffizienz von Serversystemen wird im Wesentlichen durch die drei Faktoren Server-Hardwareeffizienz, Hardware- und Workload-Konsolidierung (z.B. durch Virtualisierung) und Nutzung von Powermanagement bestimmt.

Rechenzentrum mit Computern und Speichersystemen

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Vor der Beschaffung von neuem Serverequipment sollte jeweils geprüft werden, ob Möglichkeiten zur Hardware- und Workload-Konsolidierung bestehen und damit eine bessere Auslastung der Server erzielt werden kann. Server-Virtualisierung ermöglicht eine wesentlich effizientere Servernutzung und deutliche Steigerung der Energieeffizienz.

Die Maßnahmenoptionen effizientere Hardware und Virtualisierung durch Softwarelösungen sind in der Beschaffung daher jeweils parallel zu betrachten.

Zusätzlich zur Auswahl von effizienter Hardware und Software bietet auch effektives Powermanagement gute Möglichkeiten zur Reduktion des Energieverbrauches in Perioden mit niedriger Serverauslastung. Entsprechende Powermanagement-Features sollten daher im Rahmen der Ausschreibung mit abgeklärt und bewertet werden.

Folgende Abklärungen sollten im Zuge des Beschaffungsprozesses vor der Ausschreibung durchgeführt werden:

  • Überprüfen der Optionen für Konsolidierung und Virtualisierung. Bei Bedarf sollte externe Expertise beigezogen werden.
  • Vergleichen Sie Virtualisierungsprodukte auf Basis von Funktionen, Lizenzkosten etc.
  • Spezifikation der Performance der neuen Hardware.
  • Bestimmung der geplanten durchschnittlichen Auslastung der neuen Hardware und Spezifikation in der Ausschreibung.
  • Abklärung der Optionen zur Nutzung von Powermanagement-Optionen

Die im folgenden konkreter dargestellten Beschaffungskriterien für Server sind in Muss- und Kannkriterien gegliedert. Die spezifizierten Musskriterien sind relativ leicht erfüllbare Mindestanforderungen, die in jedem Fall erfüllt werden sollten. 

Muss-Kriterien

Energieeffizienz der Netzteile

Die Energieeffizienz von Server-Netzteilen wurde in den letzten 15 Jahren stetig verbessert. Seit 2020 schreibt die EU-Ecodesignverordnung für Server unter anderem auch Mindesteffizienzen für Netzteile vor, die von Geräten, die am EU-Markt vertrieben werden, nicht unterschritten werden dürfen. Die für die verschiedenen Lastniveaus ab 2020 bzw. ab 2023 erforderlichen Mindestwerte sind in den Tabellen 12 und 13 angegeben.

Anforderungen im Rahmen einer energieeffizienten Beschaffung sollten jeweils über die gesetzlichen Mindestanforderungen hinausgehen. In diesem Sinne können bereits jetzt die Kriterien gefordert werden, die ab 2023 gesetzlich verpflichtend sind. Alternativ dazu bietet das internationale unabhängige Programm 80plus Empfehlungen zu strengeren Effizienzkriterien für Netzteile, sowie eine Produktdatenbank auf welcher entsprechend effiziente Geräte gelistet sind.

Mindesteffizienz Servernetzteile ab März 2020 gemäß EU-Verordnung

Ausgänge
% Nennlast10 %20 %50 %100 %
Effizienz mehrere Ausgänge-88 %92 %88 %
Effizienz Einzelausgang-90 %94 %91 %

Mindesteffizienz Servernetzteile ab Januar 2023 gemäß EU-Verordnung

Ausgänge
% Nennlast10 %20 %50 %100 %
Effizienz mehrere Ausgänge-90 %94 %91 %
Effizienz Einzelausgang-94 %96 %91 %

Temperaturanforderungen – Zulässige Umgebungstemperatur

Der Server muss für einen Dauerbetrieb bei einer Server-Einlasstemperatur (Trockentemperatur) von bis zu 27 °C ausgelegt sein (siehe ASHRAE Thermal Guidelines for Data Processing Environments, 2011). Der Hersteller muss für diese Betriebsbedingungen volle Garantie gewährleisten.

Nachweis: Der Anbieter muss in der technischen Produktdokumentation nachweisen, dass das Kriterium erfüllt ist.

Soll-Kriterien

Die im Folgenden vorgeschlagenen Sollkriterien sind mittels Punktesystem gewichtet, d.h. die Gesamtbewertung sollte entsprechend der vorgeschlagenen Gewichtung durchgeführt werden. Der Kriterienvorschlag umfasst die Aspekte Server-Energieeffizienz insgesamt, Effizienz des Powermanagements bei niedriger Last (Leistungsaufnahme im Leerlaufmodus), die Dimensionierung und das Powermanagement der Netzteile sowie Powermanagement-Funktionalitäten im Allgemeinen.

Die Bewertung der Serverenergieeffizienz im aktiven Betriebsmodus und im Leelaufmodus basiert auf der EU-Verordnung 2019/424 und den dort zitierten messtechnischen Normen. Die EU-Verordnung schreibt seit 2020 Mindestanforderungen für die Energieeffizienz von Servern vor sowie eine entsprechende Deklaration der Effizienzkennwerte für den Betrieb im aktiven Betriebsmodus und Leerlaufmodus.

1. Server-Energieeffizienz im Aktiv-Modus (40 von 100 Punkten):

Die Bewertung der Energieeffizienz im Aktiv-Modus erfolgt entsprechend der EU-Verordnung 2019/424 und der relevanten Messnorm EN303 470:2018. Die Effizienz im aktiven Betriebsmodus wird mittels einer Reihe von Worklets bestimmt, die die Effizienz der Serverkomponenten CPU, Arbeitsspeicher und Speichermedien testen. Die Gesamteffizienz wird anhand der Formel Effserver =exp (Wcpu  x ln Effcpu + W memory x  ln Effmemory + W storage  x  ln Effstorage) bestimmt. Die Bewertung sieht eine Gewichtung von 65 % für die CPU, 30 % für den Arbeitsspeicher und 5 % für Speichermedien vor (für detaillierte Spezifikationen siehe EU 2019/424 und EN303 470:2018).

Die maximale Punktezahl wird an jenen Server vergeben, der innerhalb der entsprechenden Größen- oder Konfigurationsklasse die beste Energieeffizienzbewertung für den aktiven Betriebsmodus erhält, 0 Punkte erhält der Server mit der schlechtesten Bewertung. Die Bewertung dazwischen erfolgt anhand einer gleitenden Skala.

Nachweis: Anbieter müssen Informationen zur Effizienz im Aktiv-Modus entsprechend der EU-Verordnung und den relevanten Normen zur Verfügung stellen.

2. Verhältnis der Leistungsaufnahme im Leerlaufmodus zur maximalen Leistungsaufnahme (30 von 100 Punkten):

Die Leistungsaufnahme im Leerlaufmodus und die maximale Leistungsaufnahme wird gemäß Verordnung EU 2019/424 und der relevanten Messnorm EN303 470:2018 bestimmt. Die maximale Punktezahl wird an Server vergeben, bei denen das Verhältnis von Leistungsaufnahme im Leerlaufmodus zur Leistungsaufnahme im Volllastmodus am geringsten ist. 0 Punkte erhält der Server mit der schlechtesten Bewertung. Die Bewertung dazwischen erfolgt anhand einer gleitenden Skala.

Nachweis: Anbieter müssen die relevanten Daten für die Leistungsaufnahme im Leerlaufmodus sowie für die maximale Leistungsaufnahme gemäß Verordnung EU 2019/424 zur Verfügung stellen.

3. Powermanagement Funktionalität (30 von 100 Punkten) :

Die maximale Punktezahl wird an Server vergeben, die folgende Funktionen unterstützen:

  • Power Monitoring
  • Powermanagement auf Komponentenebene (CPU, Disk, Netzteil etc.)
  • Powermanagement auf Server und Systemebene (Standby- und Reaktivierungsfunktionen in Racks etc., z.B. für virtuelle Migration etc.)
  • Powermanagement auf Chassis-Ebene (nur für Blade-Server)
  • Power Capping

Nachweis: Anbieter müssen die entsprechenden Funktionalitäten beschreiben und die Verfügbarkeit über webseitig abrufbare Informationen nachweisen. Sämtliche Powermanagementoptionen müssen in der Produktdokumentation beschrieben sein

Gewichtung

Die vorgeschlagene Gewichtung (Punkteanzahl) dient zur Orientierung basierend auf der relativen Bedeutung der Kriterien für die Gesamtenergieeffizienz. Die Kriterien und Gewichtungen beziehen sich nur auf die Energieeffizienz und müssen in das Standard-Procurementmodell des Ausschreibers integriert werden. Der Faktor Energieeffizienz sollte in der Gesamtbewertung mindestens eine Gewichtung von 25 % erhalten. Entsprechend effiziente Lösungen rechnen sich doppelt, da erheblich weniger Abwärme entsteht, die zum Teil unter beträchtlichem Energieaufwand abgeführt werden muss. Als alternatives Modell zur Bewertung kann eine Evaluierung auf TCO-Basis erfolgen.

Beschaffungsguidelines