Prozesstechnologie senkt Stromverbrauch
Strom sparen mit DRAMs
Während energieeffiziente CPUs viel Beachtung finden, wird das Einsparpotenzial von Arbeitsspeichern bislang unterschätzt. »DRAMs sind noch immer das Stiefkind der Halbleiterindustrie, obwohl der Arbeitsspeicher heute wesentlich den Stromverbrauch der Serversysteme definiert«, sagt Gerd Schauss, Director Marketing Intelligence von Samsung Semiconductor Europe.
Die Speicherkapazität in Servern steigt weiter. Durch Virtualisierung wird der Arbeitsspeicher zu einem der größten Verbraucher im Serversystem. Doch während die Systementwickler der CPU jede Menge Beachtung schenken, wird die DRAM-Technologie noch immer auf einen Nebenschauplatz verbannt. Den Speicher-Chips eilt ihr Ruf voraus, Standardware ohne Differenzierungspotenzial zu sein. Doch das trifft heute nicht mehr zu! Vor allem in der Energieeffizienz sind die Unterschiede zwischen den DRAMs unterschiedlicher Fertigungsverfahren und Hersteller zum Teil groß. »Pro Prozesstechnologie-Schritt können die Speicherhersteller die Stromaufnahme der Chips um etwa ein Drittel senken«, erklärt Schauss. Wer also in neue Fertigungstechnologien investiert, nimmt automatisch eine Führungsrolle hinsichtlich der Energieeffizienz ein. Nachweislich, so Samsung, benötige ein gängiger 2-GBit-DDR3-Baustein, der auf einer 30-nm-class-Fertigungstechnologie basiert, bis zu 30 Prozent weniger Strom als ein 2-GBit-DDR3-Chip aus einem 50-nm-class-Prozess.
Um das Potenzial der DRAM-Technologie stärker in das Blickfeld des IT-Marktes zu rücken, haben Samsung Electronics und der TÜV Rheinland gemeinsam eine Studie herausgebracht, die die Vorteile der »grünen DRAMs« auch in der Anwendung - also dem Serversystem - veranschaulicht: Als Basis dienen zwei identische »Fujitsu Primergy TX300 S6«-Server, die sich nur durch ihre DRAM-Ausstattung, nämlich Bausteinen der 30-nm-class- sowie der 50-nm-class-Produktion, voneinander unterscheiden. Die Messergebnisse fallen deutlich aus und belegen, dass man den Stromverbrauch in diesen Servern, die Virtualisierung nutzen, mit aktueller DRAM-Technik um 20 Prozent reduzieren bzw. um etwa 70 W drücken kann! Als Nebeneffekt sinkt auch die Wärmeentwicklung um etwa 1,5 °C, wodurch sich auch der Stromverbrauch der Raumkühlung (CRAC) um bis zu 60 Prozent senken lässt.
»Nur« die Speicherbausteine, also austauschbare »Plug&Play«-Produkte, tragen dazu bei, die Energieeffizienz des gesamten Rechenzentrums deutlich zu steigern. In einem Versuchsaufbau mit 1000 »State-of-the-Art«-Servern reduzierte sich der Stromverbrauch mit 30-nm-class-DRAMs im Vergleich zu 50-nm-class-DRAMs um 23 Prozent.
»Die Unterschiede zwischen vergleichbaren DRAMs werden in Zukunft sogar noch größer ausfallen«, glaubt Gerd Schauss. Denn für die Halbleiterhersteller werden die Investitionen immer größer, um neue Fertigungstechnologien einzuführen. Dass nicht mehr jeder Hersteller in der Lage ist, diese horrenden Summen aufzubringen, hat die jüngste Vergangenheit wieder gezeigt. Von den verbliebenen rund zehn großen DRAM-Herstellern am Markt verfolgt wahrscheinlich weniger als die Hälfte das Ziel, sich technologisch absetzen zu wollen. Der Markt hat sich in den vergangenen Jahren nicht nur konsolidiert, sondern auch differenziert. »Der Abstand zwischen den einzelnen Firmen wird größer«, sagt Gerd Schauss. Samsung Electronics sei heute den Wettbewerbern etwa 1,5 bis 2 Generationen in der Fertigungstechnologie voraus.
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