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第14章 電源管理の重要性

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コンピューターシステム全体の消費電力を削減することで、コストを削減できます。各システムコンポーネントのエネルギー消費を効果的に最適化するには、システムが実行するさまざまなタスクを検討し、各コンポーネントのパフォーマンスがそのジョブに対して正しいことを確認するように設定します。特定コンポーネントやシステム全体の消費電力を下げると、熱およびパフォーマンスが低下します。

適切な電源管理を行うと、以下のような結果になります

  • サーバーやコンピューティングセンターにおける熱の削減
  • 冷却、空間、ケーブル、ジェネレーター、無停電電源装置 (UPS) などの二次コストの削減
  • ノートパソコンのバッテリー寿命の延長
  • 二酸化炭素排出量の削減
  • 政府の規制や Green IT (Energy Star など) に関する法的要件に合致する
  • 新システムに関する企業ガイドラインの遵守

本セクションでは、Red Hat Enterprise Linux システムの電源管理に関する情報を説明します。

14.1. 電源管理の基本

効果的な電源管理は、以下の原則に基づいて行われます。

An idle CPU should only wake up when needed

Red Hat Enterprise Linux 6 以降では、カーネルが tickless を実行しています。つまり、以前の定期的なタイマー割り込みが、オンデマンド割り込みに置き換えられたことを意味します。そのため、新しいタスクが処理のキューに追加されるまで、アイドル状態の CPU はアイドル状態を維持できます。低電力状態にある CPU は、この状態を持続できます。ただし、システムに、不要なタイマーイベントを作成するアプリケーションが存在する場合は、この機能の利点が相殺される可能性があります。ボリュームの変更やマウスの動きの確認などのポーリングイベントは、このようなイベントの例です。

Red Hat Enterprise Linux には、CPU 使用率に基づいてアプリケーションを識別し、監査するツールが同梱されています。詳細は、Audit and analysis overview および Tools for auditing を参照してください。

Unused hardware and devices should be disabled completely
これは、ハードディスクなど、動作する部品があるデバイスに当てはまります。また、一部のアプリケーションでは、使用されていない有効なデバイスが "open" 状態のままにすることがあります。これが発生すると、カーネルは、そのデバイスが使用中であることを想定します。これにより、そのデバイスが省電力状態にならないようにできます。
Low activity should translate to low wattage

ただし、多くの場合、これは最新のハードウェアと、x86 以外のアーキテクチャーを含む最新のシステムの正しい BIOS 設定または UEFI に依存します。システムに最新の公式ファームウェアを使用していること、および BIOS の電源管理またはデバイス設定セクションで電源管理機能が有効になっていることを確認してください。以下のような機能を確認してください。

  • ARM64 用の CPPC (Collaborative Processor Performance Controls) のサポート
  • IBM Power Systems の PowerNV サポート
  • SpeedStep
  • PowerNow!
  • Cool'n'Quiet
  • ACPI (C-state)
  • Smart

    ハードウェアでこの機能に対応し、BIOS で有効になっている場合は、Red Hat Enterprise Linux がデフォルトで使用します。

Different forms of CPU states and their effects

最新の CPU は、ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) とともに、さまざまな電源状態を提供します。3 つの異なる状態は以下のとおりです。

  • スリープ (C-state)
  • 周波数と電圧 (P-state)
  • 熱の出力 (T-states または thermal state)

    最小のスリープ状態で実行している CPU は、最小のワット数を消費しますが、必要に応じてその状態からウェイクアップするのにかかる時間も大幅に長くなります。まれに、スリープ状態に切り替わるたびに CPU が即座にウェイクアップしなければならなくなることがあります。この状況は、実質的に永続的に CPU がビジー状態になり、別の状態を使用すると潜在的な省電力の一部が失われます。

A turned off machine uses the least amount of power
電力を節約する最善の方法の 1 つは、システムの電源を切ることです。たとえば、会社では、昼休みや帰宅時にマシンをオフにするガイドラインを使用して、Green IT を意識することに焦点をあてた企業文化を育成できます。また、複数の物理サーバーを 1 つの大きなサーバーに統合し、Red Hat Enterprise Linux に同梱される仮想化技術を使用して仮想化することもできます。
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