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OpenStorage AG

Direktvergleich Energieeffizienz SSD / HDD

Das größte Interesse an effizientem Speicherbedarf haben heutzutage Betreiber von Rechenzentren, die schon in der Planung mit einem möglichst effizienten Energiebedarf kalkulieren. Auch für den allgemeinen Stromverbrauch sind effiziente Rechenzentren enorm wichtig, wie man am Beispiel der deutschen Rechenzentrumshauptstadt Frankfurt sieht. Rechenzentren sind dort für fast 20 % (deutschlandweit 2 %) des Stromverbrauchs verantwortlich und damit der größte Stromverbraucher der Stadt.

Der Energieverbrauch der Rechenzentren legte seit 2010 um 75 % (Borderstep Institut) zu und ist weiter stark steigend. Die Hardware in einem Rechenzentrum ist ein enormer Faktor, um den Energieverbrauch in einem Rechenzentrum zu senken. Die Verachtfachung der Leistung der Hardware seit 2010 zeigt die Möglichkeiten, die sich hier bieten.

Wenn es um die Performance in Verbindung mit Energieeffizienz im Rechenzentrum geht, spielen SSDs dabei eine immer wichtigere Rolle und ersetzen immer häufiger die klassische HDDs. Im Ruhezustand haben SSD und HDD ungefähr den gleichen Verbrauch, denn die SSD muss, um einsatzbereit zu bleiben, im Ruhezustand Speicherzellen verwalten und das Auffrischen von Speicherzuständen erledigen. Die SSD scheint beim Energieverbrauch ins Hintertreffen zu geraten, wenn man auf die aktive Leistungsaufnahme einer PCIe-SSD der aktuellen vierten Generation schaut, die bis zu 21 Watt betragen kann. Eine HDD mit 7.200 U/min braucht grade mal die Hälfte.

Leistungsaufnahme bei Datenübertragung:

SSD schlägt HDD

Entscheidend für die finale Bewertung ist aber, dass die SSD die Daten viel schneller bereitstellt und somit bei einer vorgegebenen Arbeitsbelastung einen kürzeren Zeitraum mit maximaler Leistungsaufnahme unter Volllast läuft.

Beispiel: Überträgt eine SSD 500 GB mit 6900 MB/s, dauert dies 72 Sekunden, was bei einer maximalen Leistungsaufnahme von 21 Watt, 0,4 Wattstunden entspricht.

Eine HDD braucht dafür 28 Minuten, was bei einer Leistungsaufnahme von 9 Watt 4 Wattstunden entspricht. Die SSD ist also um den Faktor 10 energieeffizienter und hat bei zufälligen Zugriffen eine sage und schreibe 2400-mal bessere Energieeffizienz. Den 1,4 Mio. IOPS einer SSD stehen 250 IOPS einer typischen Enterprise-HDD gegenüber.

Kühlung bei Volllast:

SSD im Vorteil

Der bedeutend kürzere Zeitraum einer Datenübertragung oder einer IOPS-Menge führt bei der SSD zu einer deutlich niedrigeren Kühlleistung als bei der HDD, obwohl bei Volllast eine SSD einen höheren Kühlbedarf hat als eine HDD.

Moderne Enterprise-SSDs setzen außerdem zunehmend auf EDSFF-Formfaktoren, bei denen die Flash-Speicherbausteine besser vom kühlenden Luftstrom erreicht werden als beim 2,5-Zoll-Formfaktor. Dadurch lässt sich die Abwärme besser ableiten, was eine effizientere Kühlung der Speichermedien erlaubt.

Der steigende Einsatz von SSDs und besonders von den SSDs mit dem EDSFF-Formfaktor ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zu klimaneutralen Rechenzentren, wie sie die EU bis 2030 fordert.

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