グリーン
IT動向
＜サーバから始めるグリーン
IT＞
2009年10月9日
社団法人 電子情報技術産業協会
サーバ事業委員会
サーバグリーンＩＴ専門委員会
委員長 西岡 浩
主査
古寺 雅弘
目 次
Ⅰ． サーバグリーン
IT専門委員会の活動
Ⅱ． グリーン
ITの最新動向
（サーバグリーンITハンドブック2009より）
Part1 背 景
Part2 技 術
Part3 事 例
Ⅲ．サーバ消費電力測定に関する実態調査研究
Ⅰ． サーバグリーン
IT専門委員会の活動
ＪＥＩＴＡにおけるコンピュータ関連の部会
JEITA
サーバ事業委員会 情報端末事業委員会 ソリューションサービス事業委員会 ＩＴＳ事業委員会 社会システム事業委員会 パーソナルコンピュータ事業委員会 サーバ市場専門委員会 サーバシステムプラットフォーム 専門委員会 ネットワークストレージ専門委員会 ソフトウェア事業委員会 産業システム事業委員会 医療電子システム事業委員会 情報産業社会 システム部会 ＣＥ部会 サーバ省エネWGサーバグリーンＩＴ専門委員会
2008/4 新設－ 5 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009)
サーバ事業委員会の担当範囲
サーバ事業委員会の担当範囲
□ メインフレーム（汎用コンピュータ）
□ ＵＮＩＸサーバ
□ IAサーバ
□ 独自ＯＳサーバ（オフィスコンピュータ、ミニコンピュータ等）
□ ワークステーション
□ ネットワークストレージ（SAN、NAS）
サーバ事業委員会の構成
サーバ事業委員会の構成
沖電気工業(株）
東芝ソリューション（株）
日本アイ・ビー・エム（株）
日本電気（株）
（株）日立製作所
富士通（株）
三菱電機（株）
【委員会参画会社】（順不同）
【出荷自主統計参加会社】（上記以外 順不同）
アップルコンピュータ（株）
カシオ計算機（株）
サン・マイクロシステムズ（株）
セイコーエプソン(株）
日本ユニシス（株）
（株）ＰＦＵ
サーバグリーン
サーバグリーン
IT
IT専門委員会の活動内容
専門委員会の活動内容
□
活動の目的
活動の目的
サーバを中心に、グリーン
IT/省エネルギーへの取組みに関し、調査・研究・
啓蒙活動を実施
□
具体的な活動
具体的な活動
１．サーバ/ストレージの総消費電力量の把握と予測
２．市場/技術動向の調査と啓蒙活動
サーバグリーン
サーバグリーンIT
ITハンドブックの作成と普及活動
ハンドブックの作成と普及活動
３．消費電力の測定方法および、簡易測定のモデル化等の調査研究
北陸先端科学技術大学院大学との共同研究
北陸先端科学技術大学院大学との共同研究
Ⅱ． グリーン
ITの最新動向
（サーバグリーンITハンドブック2009より）
Part1
背 景
Part2
技 術
Part3
事 例
Part1
Part1
背
背 景
景
◆
◆ 温室効果ガスの現状と対策
温室効果ガスの現状と対策
‐
‐ ＣＯ
ＣＯ₂
₂排出の現状
排出の現状
‐
‐ 温室効果ガス削減目標
温室効果ガス削減目標
◆
◆ 国のＣＯ
国のＣＯ₂
₂削減に関する動向
削減に関する動向
‐
‐ グリーンＩＴイニシアティブの概要
グリーンＩＴイニシアティブの概要
‐
‐ 経済産業省の試算
経済産業省の試算
◆
◆ 地方自治体の取組み
地方自治体の取組み
‐
‐ 東京都環境確保条例
東京都環境確保条例
－ 9 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009)
◆
◆ 温室効果ガスの現状と対策
温室効果ガスの現状と対策
ＣＯ
ＣＯ₂
₂排出の現状
排出の現状
産業革命以降、化石燃料の大量使用で 大気中のＣＯ₂濃度は急上昇 地球温暖化の主要原因の１つと見られる 氷床コア観測と現代の観測による温室効果ガスの変化 氷床コア観測と現代の観測による温室効果ガスの変化温室効果ガス削減目標
温室効果ガス削減目標
1997年京都議定書で削減目標を設定 1990年を基準年とし、 2008～2012年に 先進国全体で５％削減、日本は６％削減 洞爺湖サミットで２０５０に半減で合意 日本における温室効果ガス排出量の推移 日本における温室効果ガス排出量の推移 ２００５年から時間 CO ₂ 濃度 [ppm ] 基準年 基準年◆
◆ 国のＣＯ
国のＣＯ₂
₂削減に関する動向
削減に関する動向
グリーンＩＴイニシアティブの概要
グリーンＩＴイニシアティブの概要
経済産業省の試算
経済産業省の試算
経済産業省はＩＴの役割を重視し、 グリーンＩＴイニシアティブ会議を開催 産学官の連携強化、政府のイニシアティブ および国際的リーダーシップの発揮グリーンＩＴイニシアティブ会議の概念図
グリーンＩＴイニシアティブ会議の概念図
ＩＴ機器は２０２５年時点で当初見込みから ４０％（約1,000億ｋＷｈ）削減可能 ＩＴ利用の業務効率化で更に4,900億ｋＷｈ の省エネ実現が可能と試算ＩＴ機器の省エネとＩＴ利用による省エネ
ＩＴ機器の省エネとＩＴ利用による省エネ
産学官の連携強化
産学官の連携強化
■産官学の連携強化の場の 創設 （グリーンIT推進協議会） 政府のイニシアティブ 政府のイニシアティブ ■革新技術による ブレークスルー ■環境・IT経営の 啓蒙・普及 ■ITによる社会全体への 環境貢献度の可視化 国際的リーダーシップ 国際的リーダーシップ ■グリーンIT国際 シンポジウム開催 ■海外との連携 世界半導体会議（WSC） 諸外国のフォーラムとの 連携 2005 2010 2015 2020 2025 1,000 1,000億億kWhkWh削減削減 4,900 4,900億億kWhkWh削減削減－ 11 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009)
◆
◆ 地方自治体の取組み
地方自治体の取組み
東京都環境確保条例
東京都環境確保条例
オフィスビルに対する削減義務化
オフィスビルに対する削減義務化
排出量削減義務化と排出量取引制度 大規模事業所は総量削減義務化 中小規模事業者は省エネに関する報告書 ２０１０年より本格施行都条例における排出量削減の流れ
都条例における排出量削減の流れ
東京都環境確保条例はオフィスビルも対象 世界初の特筆すべき取組み 大規模事業所の４４％が事務所・テナント オフィスの消費エネルギーの約１／３は コンセントからの電力消費 ⇒ 省電力ＩＴ機器の果たす役割は大きい ２００５年東京都地球温暖化対策計画書制度 ２００５年東京都地球温暖化対策計画書制度 対象事業所１ 対象事業所１, , ０４９件の用途・業種別内訳０４９件の用途・業種別内訳 削減義務率を▲８％削減とした場合 10,000トンCO₂/年 9,200トンCO₂/年 基準排出量 基準排出量 削減計画 削減計画 期間の 期間の 平均排出量 平均排出量 自ら削減 自ら削減 不足分は排出枠 不足分は排出枠 取引で調達 取引で調達 義務違反の場合 削減義務の上乗せ措置命令 命令違反の場合 罰金 公表 知事が調達した削減量の費用請求
Part2
Part2
技
技 術
術
◆
◆ 業務効率化による
業務効率化による
環境負荷削減
環境負荷削減
‐
‐ ＩＴ利用による業務形態の転換
ＩＴ利用による業務形態の転換
‐
‐ ＩＴ利用による業務の効率化
ＩＴ利用による業務の効率化
◆
◆ 省電力機器の導入による
省電力機器の導入による
環境負荷削減
環境負荷削減
‐
‐ コンポーネントレベルの省エネ技術
コンポーネントレベルの省エネ技術
‐
‐ サーバシステムレベルの省エネ技術
サーバシステムレベルの省エネ技術
－ 13 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009)
◆
◆ 業務効率化による環境負荷削減
業務効率化による環境負荷削減
ＩＴ利用による業務形態の転換
ＩＴ利用による業務形態の転換
ＩＴ利用による業務の効率化
ＩＴ利用による業務の効率化
ＩＴ利用で業務形態を変える事により、 環境負荷削減が可能 例えば、 東京‐大阪出張をテレビ会議に移行 ⇒ ＣＯ₂排出量の少ない鉄道利用に比べ ２０ｋｇ以上の削減が可能 ペーパーレス化、電子商取引、テレワーク など、多くの分野で環境負荷削減が期待輸送量当たりのＣＯ
輸送量当たりのＣＯ₂
₂排出量
排出量
ＳＣＭなど業務効率化の取組み ⇒ コスト削減 ＆ 環境負荷の削減 ＥＴＣによる渋滞解消、照明・空調の コントロールなど業務効率化と同時に環境 負荷の削減が進められているＳＣＭによる業務効率化
ＳＣＭによる業務効率化
営業用 乗用車 自家用 乗用車 航空 バス 鉄道 SCMによる情報管理 生産 物流 販売消費電力削減例
消費電力削減例
コンポーネントレベルの
コンポーネントレベルの
省エネ技術
省エネ技術
◆
◆ 省電力機器の導入による環境負荷削減
省電力機器の導入による環境負荷削減
メモリ・ＨＤＤは集積度を上げ
消費電力を削減
メモリ： ２ＧＢ×４枚⇒８ＧＢ×１枚 消費電力半減 ＨＤＤ： ２５０ＧＢ×４台⇒１ＴＢ×１台 消費電力８割減 ＣＰＵや電源は新技術の導入
省電力化を実現
ＣＰＵ: マルチコア化 電力管理、リーク電力削減 ⇒ 処理性能向上に比べ 消費電力の伸びは鈍化メモリ
メモリ
ＨＤＤ
ＨＤＤ
ＣＰＵ
ＣＰＵ
処理性能向上に対し消費電力の伸びは鈍化 処理性能向上に対し消費電力の伸びは鈍化消費電力半減
消費電力半減
消費電力８割減
消費電力８割減
－ 15 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009)
サーバシステムレベルの
サーバシステムレベルの
省エネ技術
省エネ技術
◆
◆ 省電力機器の導入による環境負荷削減
省電力機器の導入による環境負荷削減
消費電力削減例
消費電力削減例
（ブレードサーバと仮想化）
（ブレードサーバと仮想化）
消費電力６割減
消費電力６割減
旧サーバ１６台×消費電力４５０Ｗ＝７．２ｋｗ７．２ｋｗ ブレードサーバ８台×消費電力３５０Ｗ＝２．８ｋｗ２．８ｋｗ ブレードサーバの省エネ
ブレードサーバの省エネ
電源やファインを複数ブレード で共有 ⇒ 高効率化 配線不要で増設が容易 ⇒ 必要なブレードだけで構成
仮想化による省エネ
仮想化による省エネ
プロセッサリソースを柔軟に 各アプリケーションに割り当て リソースの有効活用でサーバ 統合 ⇒ サーバ台数の削減 ファイルサーバ DBサーバ メールサーバ イントラWebサーバ プリントサーバ プロキシサーバ 仮想化＋ブレードサーバで統合 ファイルサーバ DBサーバ メールサーバ イントラWebサーバ プリントサーバ プロキシサーバ 仮想化基盤 ブレードサーバPart3
Part3
事
事 例
例
ＩＴの省エネ事例
ＩＴの省エネ事例
◆
◆ 京都大学
京都大学
◆
◆ 総合地所株式会社
総合地所株式会社
ＩＴによる環境負荷削減事例
ＩＴによる環境負荷削減事例
◆
◆ 人事ｻｰﾋﾞｽ･ｺﾝｻﾙﾃｨﾝｸﾞ株式会社
人事ｻｰﾋﾞｽ･ｺﾝｻﾙﾃｨﾝｸﾞ株式会社
◆
◆ 月島食品工業株式会社
月島食品工業株式会社
◆
◆ 中野区
中野区
－ 17 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009)
京都市で第５位のＣＯ₂排出事業者
（年間エネルギー経費 ３０億円）
「京都大学環境報告書２００７」にて、
単位面積あたり毎年２％のＣＯ₂排出量削減を目標設定
「自由の学風」をうたう京都大学は、全国 共同利用を含む国内最多の研究所、及び 研究センターを設置しており、幅広い分野 において日本を代表する学術研究拠点京都大学学術情報メディアセンターの取組み
京都大学学術情報メディアセンターの取組み
学内のネットワーク系サーバを集約することによる環境負荷削減
学内のネットワーク系サーバを集約することによる環境負荷削減
・学部、研究室単位で運営しているサーバ
（メール、Ｗｅｂなど）をセンターに集約
・物理サーバ台数の削減と省エネサーバによりエネルギー効率の高い運用
キャンパスネットワーク 省エネ サーバ 管理サーバ システム構成図 システム構成図省電力効果
省電力効果
集約前 通常運転（最大） 通常運転（待機） 省電力運転 部分運転 通常運転 約５２ＫＶＡ 省電力運転 約２６ＫＶＡ ⇒ 半減 部分運転 約１６ＫＶＡ ⇒ 通常運転の約３０％ バックアップ電源で動作消費電力は負荷に合わせて細かく制御可能
消費電力は負荷に合わせて細かく制御可能
・低負荷時（休日や夜間）に一部を自動停止する省電力運転
・バックアップ電源で動作可能となる様、システムを縮退させた部分運転
研究室スタッフをサーバ管理業務から解放
研究室スタッフをサーバ管理業務から解放
・センター運用にて、教員・大学院生などが本来の研究・教育活動の専念
・運用管理コストの削減
－ 19 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009) 「カスタマーファースト」の姿勢のもと、 次世代に胸を張って継承できる街づくり・ 住まいづくりを目指す。 ビオトープなど、 先進的な取組みや環境面に力を入れる。
「時代を先駆ける理想の都市」など先進のアイディアを引き出す先進オフィス環境
消費電力と運用管理費の削減、利便性の向上、セキュリティの強化
社員が１人１台利用するＰＣ端末１８０台を全てシンクライアント化
入退出カードとの共用化によるセキュリティ強化
入退出カードとの共用化によるセキュリティ強化
・短時間の離席でも端末がロック
・どの端末にカードを挿しても離席前の作業状態が復元
導入後の環境
導入後の環境
端末認証カードは 入退出カードと共用 端末認証カードの挿入で 東京本社と大阪支社でも 作業中のデスクトップが 瞬時に復元省電力効果
省電力効果
導入前 導入後 １８０台のファットクライアント １８０台のシンクライアント１８０台のシンクライアント ＋６台のサーバ ＋６台のサーバ 電気ストーブ２３台 電気ストーブ５台 電気ストーブ５台電気ストーブ１８台分の電力削減効果
電気ストーブ１８台分の電力削減効果
・消費電力１００Ｗのファットクライアントを４Ｗのシンクライアント化
・サーバの消費電力を考慮しても８００Ｗのストーブ１８台分の削減に相当
端末メンテナンス作業の大幅な軽減
端末メンテナンス作業の大幅な軽減
・１８０台の端末の管理を３名の管理者で行なっていた
・セキュリティパッチ、アプリケーションの管理などメンテナンス作業が軽減
・消費電力および運用管理費の大幅削減にて４年でイニシャルコストを回収
－ 21 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009) 人事シェアードサービスのスタンダードを 目指す。 人事業務プロセスのアウト ソース受託会社として、８５社、１２万人の 従業員管理を行なっている。
各社で行なわれていた給与計算事務をアウトソーシングで効率化
顧客毎にサーバを立てる方式では、管理コストがサーバ数の増加とともに増大
高性能サーバを仮想化技術で統合する事で大幅な業務効率化を達成
給与計算のアウトソーシングによる環境負荷削減
給与計算のアウトソーシングによる環境負荷削減
・各顧客の事務処理効率の大幅な向上
・業務集約で効率化し、ＩＴ機器の削減、給与明細Ｗｅｂ化など環境負荷を削減
業務フロー
業務フロー
顧客企業顧客企業 人事サービス・コンサルティング人事サービス・コンサルティング 人事部門 人事部門 ＩＴ部門 ＩＴ部門 データ連携 データ連携 納品 納品 Ｗｅｂ明細 Ｗｅｂ明細 顧客窓口 顧客窓口 業務担当業務担当 システム担当 システム担当 データセンタ データセンタ サーバ サーバ 帳票印刷 帳票印刷 給与明細 給与明細標準化と仮想化による効率的なサーバ利用
標準化と仮想化による効率的なサーバ利用
・業務の標準化によるアプリケーションの共有
・仮想化によるＣＰＵパワーの一時的増強など運用の効率化
新規顧客サービスインまでの大幅な時間短縮
新規顧客サービスインまでの大幅な時間短縮
・仮想化資源に余力がある場合、サイジングや設備手配が不要
・業務標準化で更に工数削減。 サービスインまで３ヶ月⇒１週間に短縮
仮想化によるサーバ統合
仮想化によるサーバ統合
Ａ社サーバ Ｂ社サーバ Ｃ社サーバ Ｚ社サーバ 顧客毎の ＰＣサーバ１４０台
高性能サーバ６台
仮想化基盤 Ａ社 Ｂ社 Ｃ社 Ｚ社工数比較
工数比較
物理サーバ 仮想サーバ－ 23 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009) 「新しい食市場の創造」をテーマに、 食用加工油脂を主体とした食品素材の 開発・生産・販売を行なう。
省エネルギー法改正により第一種エネルギー管理指定工場となる
省エネ診断を受ける事から始め、エネルギー消費の正確の把握と省エネ対策を実施
「見える化」によるエネルギー管理意識の強化
「見える化」によるエネルギー管理意識の強化
・どのパソコンからでも工場毎の電力使用量を監視できるシステムを導入
・社員全員が省エネ意識を強く持てる環境を実現
計測器 計測器 センサ センサ データ収集 サーバ クライアントＰＣ 日報出力 Ｗｅｂ画面 ２００ヶ所のセンサーを４台のサーバで管理 ２００ヶ所のセンサーを４台のサーバで管理電力使用量の把握とエネルギー管理の徹底
電力使用量の把握とエネルギー管理の徹底
・部分的に消灯できるスイッチ配線や人感センサで点灯する照明の導入
・エネルギー管理の徹底で照明や空調などの消費電力を大幅に削減
電力使用量推移
電力使用量推移
契約電力[ｋＷ] 2,600 2,500 電力使用量 [万ｋＷｈ] 1,000 950 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年温室効果ガス総量削減率１８％を達成
温室効果ガス総量削減率１８％を達成
・燃料転換や消費電力削減などの取組みで環境負荷を大幅に削減
・２００８年東京工場は地球温暖化対策に対する取組みで都知事表彰を受けた
・「見える化」による社員の意識を高め、細かな点から省エネ対策を進めた成果
－ 25 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009)
電子区役所実現３か年プログラムにて、内部事務処理の電子化を推進
用紙や文書保管スペースの削減でＣＯ₂の大幅削減達成
事務処理速度の大幅な向上
事務処理速度の大幅な向上
・起案作成、決定、施行、保管など決裁事務作業が大幅に効率化
・業務によっては作業時間が１／１０にまで短縮
情報化による環境にやさしい街を目指 し、『ユビキタス都市中野』を実現してい く事を将来展望としている。 導入前： 伝票処理を紙で決裁 導入後導入後： ９０％以上を電子決裁化 電子書庫の活用 電子決裁で省力化 電子決裁で省力化 事務処理効率化 事務処理効率化 課題： 手書き、紙ベースの決裁 大量の文書保管 内部情報業務効率化 改善 改善： 書類の電子化、決裁の迅速化 省スペース化 市民サービスの向上 ペーパーレス スピードアップ 事務作業の効率化 市民サービスの向上 環境改善 環境改善CO
CO₂
₂排出量を
排出量を45
45％削減
％削減
・紙使用量、印刷やコピー、文書保管スペースの削減、および作業時間の縮減
・エネルギー消費の削減をCO₂排出量に換算
業務効率化に伴う庶務担当職の廃止
業務効率化に伴う庶務担当職の廃止
・紙ベースの伝票や文書を大幅に減少させた事で、文書管理業務を専門に
行なっていた庶務担当職を廃止
・自治体の行政事務効率化にITを利用した業務効率化が貢献
CO
CO₂
₂排出量比較
排出量比較
‐45%
100 80 60 40 20 0 [%] 導入前 導入後 4.9% 1.3% 87.2% 6.5% 11.0% 0.8% 39.9% 2.8% (-６８ｔ-CO₂)－ 27 － 2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会（CEATEC2009)
ま
ま と
と め
め
温暖化防止が地球規模の重要課題
国・地方自治体で温室効果ガス削減の取組み本格化
ＩＴ機器／システムの省エネ技術が向上
ＩＴ利用による環境負荷削減および業務効率化
各企業・団体での取り組みが進んでいる
⇒ サーバグリーンＩＴハンドブック２００９
が一助になる事を期待
Ⅲ
Ⅲ．サーバ消費電力測定に関する
．サーバ消費電力測定に関する
実態調査研究
実態調査研究
2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会 －29－
調査研究プロジェクトの背景
- 1
平成１９年度に経済産業省がIT機器の消費電力予測を行った際、JEITAでも各事業委員会で JEITA独自の消費電力予測を行った。 サーバ機器の消費電力に関しては、JEITAサーバ事業委員会が行っている出荷統計（市場専門 委員会担当）および省エネ法関連の出荷サーバの定格電力（省エネWG担当）を使用して、サーバ システムプラットフォーム専門委員会とサーバ省エネWGにて共同で消費電力予測を作成した。 （単位：億KWh） 2009年1月時点予測 －30－調査研究プロジェクトの背景
- 2
JEITAのサーバ年間総消費電力に関する予測は、以下の計算を用いた。ここで、Typical Operating時の消費電力の計算に使用する、定格消費電力に対するTypical比、および、稼働率に 関しては、本来、実態調査に基づいた値を使用するべきであることが、委員会で議論された。 サー バ 年 間 総 消 費 電 力 量 ①JEITAサーバ出荷統計の当年～4年前出荷台数：100％稼動 ②JEITAサーバ出荷統計の5年前出荷台数：50％稼動 ③JEITAサーバ出荷統計の6年前以前出荷台数：0％稼動 ④JEITA統計データは国内出荷台数の90％とみなし台数補正する。 ⑤PC事業委員会におけるPCサーバ出荷台数は、 1996年度以降からとなるため、 サーバ台数把握は2001年度以降となる。 ①年度毎の省エネ基準クラス別平均定格電力と 各サーバの価格帯別のクラス分布を加重平均し、 価格帯別の一台当たりの平均定格電力を算出 ②Typical Operating時の消費電力量は 上記①にTypical比を掛けて求める。 価格帯100万円未満の小規模モデルは平均定格電力の80％ 価格帯100万円以上の中・大規模モデルは平均定格電力の60％ 当該 年度 の 稼動台 数 消費 電 力 量 ①稼動時間は、24時間365日 ②稼動率 全分類サーバ、全価格帯クラスともに、稼働率95％ ただし、WSは、稼働率25％ 稼動 率×
×
＝
現在は予測値 （課題） 平成20年度より、 ﾕｰｻﾞｱﾝｹｰﾄ調査を実施2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会 －31－
調査研究プロジェクトの背景
- 3
平成１９年度のユーザアンケート調査では、「電力測定ができていない」の回答が多くみられた。 このため、JEITAサーバ事業委員会では、平成２０年度以降、サーバ設置環境でサーバ機器使 用電力の実態調査を行い、調査結果に基づいたパラメータを使用する事により、年間総消費電 力の推計の精度を向上させる、という方向性を決定した。 合同でサーバ機器使用電力 の実態調査研究を実施 JEITA サーバ事業委員会 情報端末事業委員会 ソリューションサービス事業委員会 ＩＴＳ事業委員会 社会システム事業委員会 パーソナルコンピュータ事業委員会 サーバ市場専門委員会 サーバシステムプラットフォーム 専門委員会 ネットワークストレージ専門委員会 ソフトウェア事業委員会 産業システム事業委員会 医療電子システム事業委員会 情報産業社会 システム部会 ＣＥ部会 サーバ省エネWG サーバグリーンＩＴ専門委員会 情報政策委員会 統計・予測委員会 技術企画・標準委員会 JEITA サーバ事業委員会 情報端末事業委員会 ソリューションサービス事業委員会 ＩＴＳ事業委員会 社会システム事業委員会 パーソナルコンピュータ事業委員会 サーバ市場専門委員会 サーバシステムプラットフォーム 専門委員会 ネットワークストレージ専門委員会 ソフトウェア事業委員会 産業システム事業委員会 医療電子システム事業委員会 情報産業社会 システム部会 ＣＥ部会 サーバ省エネWG サーバグリーンＩＴ専門委員会 情報政策委員会 統計・予測委員会 技術企画・標準委員会 －32－調査研究プロジェクトの目的
１. サーバ消費電力測定の正しい理解を啓蒙し、データセンター以外の商用環境 （例えば、中小企業のコンピュータシステム等）の実使用環境にも適用できる サーバ消 費電力の簡易測定方法のガイドを作成する（*）。 ２. 作成したガイドは、JEITAのWebサーバ等で、公開する。 ３. 複数の商用環境で詳細な電力使用量の測定を実施し、報告書を作成する。 ４. 今回の調査研究プロジェクトで得られた実消費電力のデータは、JEITAで作成 する、サー バ消費電力予測で使用される「Typical Operating時の消費電力量のTypical比」等のパラ メータに反映し、予測精度の向上を図る。 * 個別のIT機器の電力の積算が困難な、既存の商用環境におけるIT機器の電力使用量を、簡易計算モデルを使用し、 パラメータ入力による計算結果を用いる事により、測定可能な配電盤電力使用量から、サーバ機器だけで使用される 消費電力を推定する方法のガイド。2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会 －33－
調査研究プロジェクトの概要
調査研究プロジェクトは、学術機関の協力を仰ぎ、協力先選定の結果、北陸先端科学技術大学院 大学（JAIST）と共同で行う事となった。 調査研究プロジェクトは、フェーズを分け、平成20年度から、21年度にかけて行っている。 フェーズ1： JAISTでの測定および、測定結果に基づいた、電算室内配電損/サーバ消費 電力の簡易計算モデルの策定。 フェーズ2： フェーズ1 で策定したモデルに基づき、複数商用環境での電算室内サーバ等 実使用電力の測定、日時、週時、月次変動の実態を調査し、報告。 （測定期間は3ヶ月を目安とする） 簡易計算モデルの策定の目的：中小企業等では詳細の消費電力を測定を行なう ため測定設備を整備することは難しいため、簡易 計算モデルにて計算できるようにする。 －34－The Green Grid white paper 1 （02/16/2007）
「エネルギー効率のよいデータセンターのガイドライン」 のデータを使用
The Green Gridが定義した、データセンターの 効率の指標であるPUEは、
フェーズ
1 測定環境に関する着眼点
で、値が小さいほど、効率の良いデータセンターになる。 また、ホワイトペーパー 「エネルギー効率のよいデータセンー のガイドライン」によると、データサンターの電力使用の割合 は、左表の様になり、IT設備の消費電力はデータセンター全 体の30％である。 この値は、米国のデータセンターの調査に基づくものであり、 日本の実使用環境とは、相違がある事が当初から予想され ていた。また、IT設備にはPUEでは除外する、運用等に使用 するクライアント機器が含まれている、PDUの割合がマシン 室外の部分で大きいのでは、という観点で、実際のIT機器消 費電力とは、差があるのでは、といった議論があり、IT機器 が使用している消費電力をなるべく、IT機器に近いところで 実測するのが好ましいという方針を決定し、次ページの様に マシン室内での実測を計画する事とした。 PUE = データセンター全体の消費電力 IT機器の消費電力2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会 －35－
フェーズ
1 測定環境の電力測定箇所
配電 盤 ／ CVCF 屋内配電盤 電力損失 電力損失 IT機器で使用される電力 コンピュータ室 コンピュータ室内の空調、照明等 電力損失 ケーブル P D U ＣＶＣＦ経由 UPS経由無し 電力損失 電力損失 ケーブル UPS コンピュータ室内 の空調、照明等 ラ ッ ク P D U 電力損失 ケーブル 注：図では、クライアント機器等は除いている サーバ ストレージ ネットワーク 機器 ラック IT機器以外で使用される電力 ★ ★ ★ ★ ★：測定箇所 －36－フェーズ
1 測定のポイント
IT機器の消費電力を個別に測定
CPU使用率と消費電力との相関関係
（The Green Grid のwhite paper 7「データセンターのサーバ電力消費量を
削減する
5つの方法」では、 CPU使用率と消費電力との関係を一次相関
としている。構成に依存した、
IT機器の電力消費量をWebで提供している
H/Wベンダーも同様な方法を使用している模様）
定格値と実消費電力の比較
配電盤での消費電力測定と個別の
IT機器の消費電力の積算との比較
→ 簡易モデル作成時の重要ポイント
（商用の実環境での測定では、個別の
IT機器毎の測定は困難）
2重電源で冗長化されたIT機器の各電源ラインの消費電力の比較
2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会 －37－ 三相ＡＣ電源 （ CT CT ﾌﾞﾚｰｶ ｴﾈﾙｷﾞｰ ﾓﾆﾀ 配電盤 IN IN メール検疫サーバ メールサーバ＃１ メールサーバ＃ ２ メールサーバ＃ ３ メールサーバ＃ ４ メールサーバ＃ ５ スパムメール捕獲サーバ SANスイッチ SANスイッチ ネットワークストレージ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ E E E E E E サーバ電力測定機器 ﾗｯｸ PD U 19 ｲﾝﾁ ﾗ ｯｸ 用ﾛﾝｸ ﾞﾋ ﾟｯ ﾁ ｺ ﾝｾ ﾝﾄ ﾊ ﾞｰ ﾗｯｸ PD U OUT OUT ﾗｯｸ PD U ﾗｯｸ PD U E は、ネットワークストレージ専用 ACコンセント ② ② 単総200V電源 （(3線±100V) CT CT CT CT ﾌﾞﾚｰｶ 多回路電力 チェッカー 配電盤 IN IN メール検疫サーバ メールサーバ＃１ メールサーバ＃ ２ メールサーバ＃ ３ メールサーバ＃ ４ メールサーバ＃ ５ スパムメール捕獲サーバ SANスイッチ SANスイッチ ネットワークストレージ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ ﾄﾞﾗｲﾌﾞｴﾝｸﾛｰｼﾞｬ E E E E E E サーバ電力測定機器 ﾗｯｸ PD U 19 ｲﾝﾁ ﾗ ｯｸ 用ﾛﾝｸ ﾞﾋ ﾟｯ ﾁ ｺ ﾝｾ ﾝﾄ ﾊ ﾞｰ ﾗｯｸ PD U 19 ｲﾝﾁ ﾗ ｯｸ 用ﾛﾝｸ ﾞﾋ ﾟｯ ﾁ ｺ ﾝｾ ﾝﾄ ﾊ ﾞｰ ﾗｯｸ PD U ﾗｯｸ PD U OUT OUT ﾗｯｸ PD U ﾗｯｸ PD U ﾗｯｸ PD U ﾗｯｸ PD U E は、ネットワークストレージ専用 ACコンセント ② ②
JAISTにおける測定環境構成
ＣＴ（Current Transformer）：「変流器」のことで、交流電流の計測に必 要不可欠な電流センサー。受電設備など、大電流を計測す る必要がある場合、直接計器に配線することができない為、 １次電流の値を任意の低い値に変流し、 ２次側に流すこと ができるＣＴ（変流器）を使用して、計測を 行う。 ① ① 電圧測定端子へ １．配電盤の消費電力測定には、配電盤内に設置されている パナソニック電工社の「多回路電力チェッカー」を使用。 ２．サーバー機器の電力測定には、コンセント毎の電力測定が 可能なラりタン社の“Dominion PX” を使用。 BCRN2500 －38－プロジェクトの進捗状況と今後の予定
～
2009年9月末
北陸先端科学技術大学院大学（
JAIST）情報科学センターでの実測
2009年9月～2009年11月
実環境における、測定ガイドライン（簡易計算モデル）の検討
実環境測定協力ユーザーの選定（
10月9日現在、募集中）
2009年12月～2010年3月（フェーズ2 ）
ユーザが商用で使用している実環境での測定
（簡易計算モデルを使用予定）
2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会 －39－
フェーズ
1 測定結果 - 1
北陸先端科学技術大学院大学（JAIST）提供 2重電源サーバの電流値（CPU負荷追加前後） 左のグラフで、メールサーバの各配電 経路での使用電力を人為的なCPU負荷 を与える前と後で比較した 結果である。これにより、測定に使用し たサーバでは、 1. 2重電源の各経路の電力使用量 は完全には、バランスしない。 2. 人為的にCPU負荷を与えた場合 でも、消費電力は±10%前後、 変動している。 事がわかる。The Green Grid のWhite Paper、 「データセンターのサーバ電力消費量を 削減する5つの方法」では、CPU使用量 と電力使用量を一次近似して扱ってい るが、実使用環境では、変動幅をもった 相関関係になっている。 －40－
フェーズ
1 測定結果 -2
測定結果-1 より、 - 消費電力は、CPU使用率の一次相関以外の要素も関係していると思われる - 2重に電源が冗長化された機器では、積算して評価する必要がある 配電盤での電力量と、IT機器で使用した電力量の 総和との差は、次ページの測定精度に対する考察 により、測定機器の誤差内で収まる可能性が議論さ れたが、現時点では、各サーバの消費電力を測定 する、測定機器自体の損失を分離できておらず、 課題となっている。また、積算電力に関する精査も 今後の検討課題と考えている。 配電盤電流と電流の総和の比較 測定機器の電力損失が 分離できていない 配電盤 測定機器2009.10.9 JEITAｻｰﾊﾞ事業委員会 －41－
フェーズ
1 における測定精度に関する考察
配電盤での消費電力測定は、積算電力の精度が一番高いが、それでも機器に
より、
1-2％の誤差がある。電圧は、ほぼ一定で供給されている事から、電流値の
測定精度が、消費電力測定の精度に影響する度合いが大きい。電流の計測精度
は
CTの精度が定格値に対する精度であるため、2重電源で冗長化されたIT機器
では、電流の大きさが約
1/2になる事により、測定値の相対誤差が大きくなる。
例：
30AのCTを使用した場合、誤差を1%とすると、±300mAの誤差が生じる。
2重電源で冗長化された片側の電源経路で100V10Aを消費している場合、
相対誤差は
3%となる。
同様に
IT機器個別の消費電力の精度も±100mA程度の絶対誤差がある。
例：上記の例で、機器の一台が片側の電源経路で一台の
IT機器が100V3Aを
消費している場合、相対誤差は
3.3%となる。
- 実環境の測定では、積算消費電力を使用するのが望ましい。 - 配線、PDU等の電力損失は、誤差の範囲内に収まる可能性が有る。 －42－フェーズ
2 実環境測定で使用する簡易モデル
IT機器の総消費電力 Pits は、配電盤からの各配線毎に、 IT機器の消費電力（Pit） = 配電盤計測の消費電力（P）－ライン損失（Pl）– PDU損失（Pp） – UPS損失（Pu） － 他の損失（Po）
を求め、Pits = Pit1 + Pit2 + Pit3 + ... （n は、配電盤からの各配線番号）の積算で得られる。 フェーズ2 で使用する簡易モデルは、今後、フェーズ１の測定結果を基に、以下の 2 モデルに 関して評価検討を行い、決定する予定。 1. 以下のパラメータを使用して、Pl, Pp, Pu, Po を計算する。 Pl ： ケーブルの種別、配線長 Pp ： PDUの個数 Pu ： UPSの消費電力 Po : フェーズ１で使用した Dominion PX 等の測定機器の消費電力等 2. １のモデルに関し、（Pl+Pp）を以下の前提で、Pに対する一次関数で近似する。 - ケーブルの引き回しが一定長以下 - 配線経路にPDUのスタックを含まない
Pit = P - （a*P + b） – Pu – Po = （1-a）*P – b – Pu – Po
ここで、UPSが無く、特殊な測定機器も配電経路に含まれない場合は以下となる。 Pit = （1 – a）*P – b
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