La DRAM 30 nm peut faire économiser des millions de dollars en énergie

Au mois de novembre dernier, Samsung a présenté sa nouvelle gamme de module DDR3 30 nm offrant des besoins énergétiques en baisse face aux anciens modules 50 nm. Un livre blanc est disponible, il évalue quantitativement les avantages en terme de coût de fonctionnement d’un data center de base. Samsung estime qu’un centre de données investissant dans 1000 serveurs et utilisant le module DRAM 30 nm pourrait réduire sa consommation totale d’énergie de 23 %, ce qui équivaut à 170 kw et à environ 1 million d’euros !

L’usage de la mémoire dans un centre de données s’est aujourd’hui amplifié avec la démocratisation de la virtualisation (cloud computing par exemple). Les besoins énergétiques de la DRAM et sa production de chaleur sont donc devenus des éléments non négligeables. L’avancée technologique et le passage à des gravures plus fines permettent d’améliorer ses deux critères, ce qui à un impact direct sur les besoins énergétiques primaires (le matériel) et secondaire (le refroidissement).

Dans son étude, Samsung analyse les économies d’énergie possible pour l’ensemble complète d’un serveur. A des fins de comparaison, deux configurations identiques au niveau des composants majeurs (processeur, ventilation, alimentation, stoackage) sont surveillées.

Selon la conclusion, le passage à de DRAM 30nm réduit la consommation totale de près de 20% soit une économie de 70W par système face à l’utilisation de modules conventionnels à 50nm . Le constructeur indique également que la température de l’air en provenance du matériel chute de 1,5 °C, ce qui peut à son tour contribuer à des économies d’énergie.

Avec un Datacenter composé des 1000 serveurs au PUE de 2,0, les calculs soulignent une économie globale de 23% de l’énergie totale consommée soit 170kW.

Voici les configurations matérielles utilisées. Deux serveur PRIMERGY TX300 S6 équipés de 2 plateformes composées de :

• Deux Intel Xeon L5640 6C/12T, 2.26GHz, 12MB,
• 8 disques durs (4x Seagate + 4x Fujitsu de 73GB),
• La mémoire dans le premier se compose de 12 modules de 8 Go en 56 nm sous une tension de 1,5 Volt contre 12 modules de 8 Go 35 nm en 1,35 volt dans le deuxième cas.

Le système de refroidissement est une chambre climatisée (TUV Rheinland). Enfin le système d’exploitation est Microsoft Windows Server 2008 R2 Enterprise incluant l’exécution de 20 machines virtuelles de travail.Les logiciels de test sont Memtest benchmark et SPECpower_ssj2008.

Ce premier graphique montre la consommation d’énergie primaire (matériel).

Attention, l’axe des ordonnées n’est pas à zéro ce qui amplifie la différence !

Selon les mesures effectuées par Samsung, voici la répartition de la demande d’énergie au cœur de chaque configuration.

La réduction des besoins d’énergie avec des modules DRAM 30 nm semble également demander moins de refroidissement pour le système. Dans le cas d’un centre de données utilisant un système de climatisation, cela peut se concrétiser par un changement du système vers une version plus adaptée et moins énergivore.

Au final Samsung présente le graphique suivant.

Selon le constructeur, le déploiement de module DRAM 30 nm  permet d’abaisser les besoins énergétiques et ainsi réduire l’empreinte carbone face à de la classique DRAM 50 nm. Samsung indique qu’une configuration à 96 Go de mémoire se situe plutôt en dessous aux configurations utilisées actuelles.