Optimización de la eficiencia energética en las matrices FlashArray//XL R5: Desbloquear ahorros con Intel CPU Power Governor

En el mundo actual basado en datos, optimizar el consumo de energía en matrices de almacenamiento empresarial es más importante que nunca. Nuestra última innovación se centra en reducir el uso de energía en condiciones de carga baja en la plataforma FlashArray//XL™ R5 al aprovechar el modo de eficiencia inactivo activo de Intel, parte del regulador de frecuencia no central. Este enfoque ofrece ahorros de energía significativos y, al mismo tiempo, mantiene el alto rendimiento en el que confían nuestros clientes.

¿Qué es el escalamiento de frecuencia sin núcleo?

El escalamiento de frecuencia sin núcleo es una técnica de administración de energía que ajusta la frecuencia de la porción sin núcleo de la CPU, componentes como la caché L3 y la malla de comunicación entre núcleos, en función de la carga del sistema. Estos componentes representan casi el 50 % del área de silicio de la CPU, lo que los convierte en un objetivo clave para mejorar la eficiencia.

Si bien inicialmente experimentamos con los gobernadores de frecuencias centrales, descubrimos que el ajuste agresivo de las frecuencias centrales, aunque eficiente desde el punto de vista energético, introdujo picos de latencia inaceptables y sanciones de rendimiento debido a los tiempos de respuesta lentos de esos gobernadores. Curiosamente, gran parte de los ahorros de energía que observamos durante esta fase fueron un subproducto de la reducción de las frecuencias no centrales, no de las frecuencias centrales más bajas en sí.

Esta perspectiva nos llevó a cambiar el enfoque, lejos de los gobernadores centrales, y hacia la calibración directa del gobernador de frecuencia no central. Intel se refiere a esta capacidad como modo de eficiencia de inactividad activa, y proporciona una forma más granular y de respuesta más rápida de reducir el consumo de energía de la CPU durante condiciones de inactividad o carga ligera.

Sintonizado para cargas de trabajo reales

Sintonizamos el gobernador básico específicamente para el entorno operativo de Purity, con el objetivo de lograr ahorros de energía agresivos con baja utilización, mientras garantizamos que no haya un impacto notable en el rendimiento cuando la actividad del sistema aumente. A través de una amplia generación de perfiles, identificamos configuraciones en las que, bajo una carga muy ligera, la matriz entra en un estado optimizado de baja potencia con ahorros sustanciales de energía de CPU.

A diferencia de los reguladores centrales tradicionales, el modo de eficiencia de inactividad activa de Intel responde de forma rápida y fluida a los cambios en la intensidad de la carga de trabajo. A medida que aumenta la carga, la frecuencia aumenta sin que se produzca una latencia perceptible, lo que nos permite mantener el rendimiento incluso mientras minimizamos el consumo de energía inactivo.

Impacto en el mundo real: Medición de los ahorros

Nuestras pruebas en la plataforma FlashArray//XL R5 muestran ahorros de energía de CPU de alrededor del 24 % en condiciones del mundo real, lo que resulta en ahorros generales de energía de matriz de:

• Reducción de ~18 % cuando los controladores primarios y secundarios están bajo carga baja
  
• Reducción de ~6 % en escenarios más comunes en los que solo el secundario está ligeramente cargado

Estos ahorros se producen sin comprometer la capacidad de respuesta o el rendimiento, especialmente en entornos sensibles al rendimiento de alta disponibilidad.

Al comparar FlashArray//XL R5 con la función de ahorro de energía activada frente a desactivada, ¡proyectamos que el ahorro de energía promedio por matriz sea superior a 900kWh/año!

Por qué es importante

La reducción del consumo de energía no se trata solo del costo, sino de la sustentabilidad y la escalabilidad a largo plazo:

• Menores costos operativos: Los controladores de bajo consumo reducen la factura de energía en los centros de datos siempre activos.
• Impacto ambiental: La disminución del uso de energía contribuye a reducir las emisiones de carbono.

Al integrar el escalamiento de frecuencia sin núcleo de Intel en las matrices FlashArray//XL R5, hemos proporcionado una plataforma más inteligente y ecológica que aún cumple con las demandas de rendimiento de las cargas de trabajo empresariales.

Mirando hacia el futuro

Nuestro equipo de ingeniería continúa refinando la detección de estado inactivo y el ajuste del umbral de carga para desbloquear ahorros aún mayores. Con los avances continuos, nuestro objetivo es extender estos beneficios de optimización de energía a través de una gama más amplia de patrones de carga de trabajo y configuraciones de sistemas.

Manténgase atento: recién estamos comenzando a superar los límites de la eficiencia en el almacenamiento empresarial.

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