Green-IT und Datenbanken - ODBMS

6 Energieoptimierungen
der Prozessor-Spannung (siehe P-States, Abschnitt 6.4.6) liefert letztlich einen Beitrag
zur Verbesserung der Energieeffizienz einer Datenbank, allerdings unterstützt
der von uns verwendete Prozessor keine Spannungsänderungen.
6.4.10 Zusammenfassung der Ergebnisse
Spannungs- und Frequenzanpassung (Enhanced Halt State, C1E)
Durch Spannungs- und Frequenzanpassungen des Prozessors an die tatsächliche Datenbanknutzung
kann die Energieeffizienz einer DBMS erhöht werden. Schon bei
zwei unterschiedlichen Prozessorzuständen (C1E) kann eine Anpassung der Spannung
und der Frequenz an die Prozessornutzung durch ein DBMS erreicht werden.
Für den TPC-H Benchmark konnte insgesamt eine Reduktion des Energieverbrauchs
um 2,74 % bei einer Zunahme der Laufzeit um 2,09 % festgestellt werden.
Bezüglich einzelner Abfragen gilt folgende Heuristik: Je niedriger die durchschnittliche
Prozessorauslastung ist, desto größer ist die Reduktion der benötigten Energie für
die Ausführung einer Abfrage. Die Enhanced Halt State-Funktion ist für I/O-intensive
Abfragen, bei denen der Prozessor nicht vollständig ausgelastet ist, empfehlenswert.
Die prozentuale Veränderung der Laufzeit fLaufzeit(x) anhand der durchschnittlichen
Prozessorauslastung (Variable x) kann mit folgender Funktion approximiert werden:
fLaufzeit(x) = 0, 0292x + 0, 6825 (6.3)
Für die prozentuale Veränderung des Energieverbrauchs fJoule(x) gilt:
fJoule(x) = 0, 1231x − 10, 568 (6.4)
Abbildung 6.49 stellt den Zusammenhang zwischen der durchschnittlichen prozentualen
Prozessorauslastung und der prozentualen Veränderung der Laufzeit beziehungsweise
der prozentualen Veränderung des Energieverbrauchs grafisch für den Wertebereich
20 ≤ x < 100 dar. Anhand dieser Heuristik können die Laufzeit und der
Energieverbrauch anhand der durchschnittlichen Prozessorauslastung approximiert
werden und ein Datenbank-Administrator kann entscheiden, ob eine Aktivierung der
Enhanced Halt State-Funktion für ihn lohnenswert ist. Liegt die durchschnittlich Prozessorauslastung
einer Abfrage oder eines Datenbank-Workloads unter 86 %, dann
kann mit C1E Energie gespart werden.
Drosselung der Prozessor-Frequenz (Prozessor-Throttling):
Eine zusätzliche Drosselung der Prozessor-Frequenz ohne Senkung der Kernspannung
führt zu einer Reduktion der durchschnittlichen Leistungsaufnahme des Datenbank-
Servers, aber gleichzeitig zu einem deutlichen Anstieg der Laufzeiten von Abfragen.
Trotz der niedrigeren Leistungsaufnahme wird aufgrund der erhöhten Laufzeiten keine
Energie gespart.
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