06 August 2006

省エネCPUで省エネサーバ (Pentium M編)

(このページは2006年8月に作成したものです)

最近のCPUはムチャクチャ電力を食います。CPUだけで100Wとか平気で電力バカ食いです。部屋の中にサーバを何台か置いていると、真冬でも暖房が必要ないほど...

地球環境のため...、というより電気代節約のため省エネ・サーバに取り替えましたが、果たしてどれくらい省エネなのか。計測してみました。

Pentium M 750 利用のサーバ消費電力 = 53W

(おおよその内訳:CPU=12W、マザーボード・HDDなど=41W)

年間電力費 = 365日 × 24時間 × 53/1000 kW × 20円/kWh = 9285円

代表的CPUの消費電力

TDP 最大設計温度
デスクトップ・サーバ向けCPU
Core 2 Duo E6700 (2.66GHz) 65W 60.1℃
Core 2 Duo E6300 (1.86GHz) 65W 61.4℃
Pentium 4 670 (3.8GHz) 115W 72.8℃
Pentium 4 550 (3.4GHz) 115W 72.8℃
Pentium 4 520 (2.8GHz) 84W 67.7℃
Pentium 4 2.40B GHz 59.8W 71℃
Pentium 4 2A GHz 52.4W 68℃
Celeron D 356 (3.3GHz) 86W 69.2℃
Celeron D 346 (3.02GHz) 84W 67.7℃
Celeron D 335 (2.8GHz) 84W 67.7℃
Celeron 2GHz 52.8W 68℃
低消費電力・ノート向けCPU
Core Duo T2700 (2.33GHz) 31W 100℃
Core Duo T2400 (1.83GHz) 31W 100℃
Core Solo T1400 (1.83GHz) 27W 100℃
Pentium M 770 (2.13GHz) 27W 100℃
Pentium M 750 (1.86GHz) 27W 100℃
Celeron M 430 (1.73GHz) 27W 100℃

出典:intel Processor Spec Finder http://processorfinder.intel.com/

Pentium M 750 Serverの消費電力測定

CPU:Pentium M 750 (1.86GHz) を利用したサーバの消費電力測定

  • マザーボード:AOpen i915GMm-HFS
  • メモリー:Samsung DDR2-533 512MBytes × 2 (合計 1024kBytes)
  • ハードディスク:Seagate ST3250823AS SATA 250GBytes 7200rpm
  • グラフィック:オンボード intel GMA900

OSがFedra Core 5の場合

(画面キャプチャは、Fedra Core 4ですが、測定は Fedra Core 5 で行っています)

システムの状態 測定状況 消費電力
ブートメニュー
画面キャプチャ
画面キャプチャ 65W
システム読み込み、スプラッシュスクリーン
画面キャプチャ
   
ログオン画面
画面キャプチャ
画面キャプチャ 52W
システム起動、定常状態
画面キャプチャ
画面キャプチャ 52W

OSがWindows XPの場合

システムの状態 測定状況 消費電力
ブートメニュー
画面キャプチャ
画面キャプチャ 65W
システム読み込み、スプラッシュスクリーン 画面キャプチャ 51W
~58W
ログオン画面
画面キャプチャ
画面キャプチャ 57W
システム起動、定常状態
画面キャプチャ
画面キャプチャ 53W
負荷試験中(CPU負荷=100%)
画面キャプチャ
画面キャプチャ 68W

サスペンド状態/電源OFF/BIOS表示

システムの状態 測定状況 消費電力
サスペンド・モードの設定
画面キャプチャ
   
S1状態 (ACPIサスペンド)
Power ON Suspend
画面キャプチャ 42W
S3状態 (ACPIサスペンド)
Swap to RAM Suspend
画面キャプチャ 7W
電源OFF状態 画面キャプチャ 8W
起動時、BIOSチェック状態 画面キャプチャ 61W

定常状態でのCPU消費電力の推定

定常状態の総電力 = 53W
負荷試験中(CPU負荷=100%)の総電力 = 68W
intel発表のTDP値 = 27W

CPU以外の消費電力 = 68W - 27W = 41W(S1サスペンド状態とほぼ同じ)
定常状態でのCPU消費電力 = 53W - 41W = 12W

※ intel の設計データシートより計算した値とも一致する。
Vcclfm * Icclfm = 0.988V*12.2A = 12.05W (at Low Frequency Mode 800MHz)

Pentium M 750 (1.86GHz) 負荷時 27W、アイドリング時 12W

Pentium 4 2.40BGHz Mini PCの消費電力測定

比較対照用に、省電力小型パソコンを使って消費電力を測定します

機種:東芝 EQUIUM S5040

  • CPU:Pentium 4 2.40B GHz
  • メモリー:Samsung PC2100 256MBytes × 1
  • ハードディスク(換装済み):日立IBM HTS541060G9AT00 2.5インチ EIDE 60GBytes 5400rpm

OSがWindows XPの場合

システムの状態 測定状況 消費電力
システム起動、定常状態
画面キャプチャ
画面キャプチャ 34W
負荷試験中(CPU負荷=100%)
画面キャプチャ
画面キャプチャ 67W

定常状態でのCPU消費電力の推定

定常状態の総電力 = 34W
負荷試験中(CPU負荷=100%)の総電力 = 67W
intel発表のTDP値 = 59.8W

CPU以外の消費電力 = 67W - 59.8W = 7.2W

定常状態でのCPU消費電力 = 34W - 7.2W = 26.8W

Pentium 4 2.40B GHz 負荷時 60W、アイドリング時 27W

省エネ効果

CPU

アイドリング状態 (定常状態) での消費電力は

Pentium 4 2.40B GHz : 27W
Pentium M 750 : 12W

CPUの処理能力は Pentium M 750 > Pentium 4 2.40B なので、同等能力のCPUで比較すればもっと差が開く...

さすが、ノートパソコン用に開発された省エネCPUだけはあります。

CPU以外

ハードディスク:3.5インチ → 2.5インチ
メモリー:1024MBytes → 256MBytes
オンボード音源:デジタル入出力 → とりあえずのアナログ出力
アナログTVキャプチャカード:あり → なし
冷却ファン:3個 → 1個

これくらいスペック・ダウンすれば 41W → 7W

サスペンドはS3で

サスペンドするときに、S3にすると大幅に消費電力が下がります。

S1 → S3 : 41W → 7W