富士通からの環境メッセージ
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節電・省エネ技術の採用

ムダな動きをせずに最大限の力を発揮する。
なるほど、省エネにも努力と才能が必要ですね。

何かを動かそうとすればエネルギーが必要だけど、ムダなく上手に使うこと、小さな力でいままで以上のパワーを発揮することが、これからますます求められてきます。例えば一つのマシンの中にも、省エネ化のための技術がたくさんちりばめられています。ここではそんな様々な節電・省エネ技術をご紹介します。

高性能・低消費電力型の新プロセッサ搭載｜低消費電力LSIの採用｜省電力ディスクの採用｜冷却技術｜ MAID技術の応用による省エネ対応｜電源/VRM（DC-DCコンバータ）の高効率化による変換ロスの低減

高性能・低消費電力型の新プロセッサ搭載

最新マルチコア・マルチスレッドプロセッサを搭載。
一つのCPUチップの中に実際に計算する“コア”を複数持つ“マルチコア”と、一度に複数の仕事ができる“マルチスレッド”。ともに高性能でありながら消費電力を削減し、省エネ化を図っている技術です。

SPARC64™ VII+ ～クアッドコアで性能向上、消費電力削減！～

富士通で開発した高性能CPU SPARC64 VII+プロセッサは、一つのCPUチップに4個のコア（クアッドコア）が搭載されています。従来の1CPUx最大4倍の性能を発揮しながらも、消費電力は最大41％ダウン。従来なら4CPU分必要だった消費電力を大幅に削減しています。

【SPARC64 VII+ スペック】

動作周波数：最大3.0GHz
4コア/1CPUチップ、2スレッド/コア
65nm配線で4コア/1CPUチップを実現
大容量キャッシュ
L1キャッシュ：64KB（命令）＋64KB（データ）/コア
L2キャッシュ：12MB/CPUチップ
消費電力：コア当たり最大41％ダウン（SPARC64 VI比）
マルチスレッド方式
複数スレッドの同時処理が可能なSMT採用

対象製品 :

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低消費電力LSIの採用

IT機器の高機能・高性能需要に応えるための技術の一つとしてあげられるのがLSIの低消費電力化。そこには独自技術である低誘電率10層銅多層配線技術等、LSIの高速処理や低消費電力化を実現する様々な技術が活かされています。富士通ではメインフレームからエントリーサーバまで、低消費電力型の最先端半導体を積極的に採用し省電力化を実現しています。

対象製品 :

関連リンク : 低消費電力LSI設計

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省電力ディスク SSDの採用

SSD（Solid State Drive）と呼ばれるドライブは、データ保存部に半導体メモリを使用しており、モーターなどの可動部が存在しない事から、高速アクセス、省電力が可能となります。
半導体メモリで構成されたSSDは15,000rpmのディスクドライブと比較すると、ランダム性能が圧倒的に高く、それらの処理が高いアプリケーション（データベースなど）で使用すると大きな効果を得ることができます。
また、モーターや可動部が存在しないため、ディスクドライブと比較して高い信頼性を実現することができ、例えばETERNUSの場合、数十台のハードディスクドライブを数台のSSDに置き換えても同等の性能が得られ、大幅な省電力削減効果が得られます。

対象製品 :

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冷却技術

冷却ファンの最適化

IT機器では、“冷却"が電力消費の大きな要因になっています。IT機器そのものに使われる冷却ファン、また、データセンター等に設置する場合は、さらに空調を効かせなければなりません。つまりIT機器そのものの冷却効率を良くすれば、その使用環境の消費電力低減にもつながります。
着目したのは、冷却ファンの最適化です。冷却ファンはIT機器内にたくさん使われていますので、その構造設計上の効率的な配置を割り出し、冷却ファンの個数を最適化することで、省エネ化を図ることができます。

冷却ファンの個数を最適化。
高温箇所を直接冷却するITフロー設計
構造設計時に熱流体シミュレーションを行い高効率のクーリング構造を採用。

【冷却ファンの個数最適化】

関連リンク : サーバの低騒音化

ファン回転速度の多段階制御

IT機器は常に100%の力を発揮しているわけではなく、例えば夜間など、利用率の低い時間帯は熱も少ないのでファンの回転数を小さくなります。筐体内の温度により冷却ファンの回転数を最適化する、あるいは設置温度に応じて冷却ファンの回転速度を多段階に制御することで消費電力を抑えることができます。

【例：SPARC Enterprise M5000の場合】

エアダクトによる冷却効率の向上

サーバの中は、熱を出す部分とそうでない部分とに分かれています。主に熱を出す原因になっているのはCPUとHDD、メモリ等。そこで、発熱の大きい部分にエアダクトを設けて、それ以外の部分と2つに分けます。熱い部分については集中的に冷却をかけ効率的に冷やすことで、消費電力削減効果を高めています。

【エアダクトによる冷却効率の向上】

集中冷却方式の採用による冷却ファンの大幅削減

通常の汎用ラックマウントサーバは、1台のサーバに冷却ファンが8個装備(PRIMERGY RX200S5の場合) されており、サーバごとに冷却しています。そのサーバを38台ラックに搭載した場合、1ラックあたり約300個のファンが動作しています。
「PRIMERGY CX1000」は、冷却ファンをサーバ単体には装備せず、ラック上面に2個の大型ファンを搭載し、ラック単位で冷却する集中冷却方式を採用しています。

【PRIMERGY CX1000集中冷却方式】

関連リンク : PRIMERGY CX1000 特長

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MAID技術の応用による省エネ対応

ストレージ製品の中には多数のHDDが搭載されています。「MAID（メイド）技術（注4）」とは、そのHDD1本1本に対してON/OFFを切り替えられる技術です。多数のHDDが搭載されているからといって、その全てが24時間使われているわけではありませんので、使用時/不使用時でON/OFFを切り替えて効率的に運用することで、消費電力を大幅に低減することができます。

（注4）Massive Arrays of Idle Disksの略で、必要時のみディスクのスピンドルを回転させる技術。

ETERNUS DX80でのMAID技術活用例

ストレージには、データボリュームとバックアップボリュームがあります。データボリュームとは、本番用として常時使うデータです。バックアップボリュームは、1日が終わったところでそのデータを保護するためにコピーを取るディスクの領域です。データボリュームは当然そのサーバが動いている間はずっと使いますので24時間フル稼動しますが、バックアップボリュームは、バックアップのためだけに数時間動かし、他の時間は一切使いませんので、その数時間だけをONにして、それ以外は電源をOFFにし、消費電力を抑えています。

【例：ETERNUS DX80の場合】

対象製品 :

関連リンク : 消費電力を削減するエコモード

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電源の高効率化による変換ロスの低減

私たちのもとに送られてくるAC(交流) 電源は、コンピュータの内部でDC(直流)に変換されます。さらに内部で電圧を変えるためにDC-DCという変換をしています。実はこの変換時に電源を非常にロスしており、そのロスを減らし効率よく変換することで省エネ率を高めることができます。

例）PRIMEQUEST 1000シリーズ

「80 PLUS® GOLD(注5)」認証を取得した業界最高水準の高効率電源ユニットを採用する事で、従来シリーズから大幅に電源ロスを改善しています。

(注5) 80 PLUS GOLD
80 PLUSとは、80 PLUSプログラム (Ecos Plug Load Solutions) が推進する電気機器の省電力化プログラム。
コンピュータやサーバの電源が20%～100%の負荷環境下において、電源変換効率が80%以上の基準を満たした製品に対する認証。
効率の性能に応じ、「80 PLUS BRONZE」、「80 PLUS SILVER」、「80 PLUS GOLD」などの格付けがある。

対象製品 :

関連リンク : PRIMEQUEST 機能・アーキテクチャーグリーンICT

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