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Facebook svela i suoi segreti hardware
Poche settimane prima di attivare un enorme data center super efficiente nelle zone rurali dell'Oregon, Facebook distribuisce online i progetti e le specifiche dell'intera faccenda. In tal modo, l'azienda infrange una regola non scritta da tempo stabilita per le società Web: non condividere i segreti dei tuoi data warehouse pieni di server.
Il nuovo data center, a Prineville, in Oregon, copre 147.000 piedi quadrati ed è uno dei magazzini informatici più efficienti dal punto di vista energetico mai costruiti.
Ironia della sorte, la maggior parte di questi server segreti si basa molto su software open source o gratuito, ad esempio il sistema operativo Linux e il server web Apache. La mossa di Facebook, soprannominata Open Compute Project, mira a dare il via a una tendenza simile con l'hardware.
Mark [Zuckerberg] è stato in grado di avviare Facebook nella sua stanza del dormitorio perché esistevano PHP, Apache e altri software gratuiti e open source, afferma David Recordon, che aiuta a coordinare l'uso e il contributo di Facebook al software open source. Volevamo incoraggiarlo per l'hardware e rilasciare informazioni sufficienti sul nostro data center e sui server affinché qualcun altro potesse realizzarli effettivamente.
L'atteggiamento di altre grandi aziende tecnologiche non potrebbe essere più diverso, afferma Ricardo Bianchini , che ricerca infrastrutture di calcolo ad alta efficienza energetica presso la Rutgers University. In genere, aziende come Google o Microsoft non ti diranno nulla sui loro progetti, dice. Un approccio più aperto potrebbe aiutare il Web nel suo insieme a diventare più efficiente, afferma. L'apertura dell'edificio in questo modo aiuterà molto i ricercatori e anche altri attori del settore, afferma. Sta aprendo nuove opportunità di condivisione e collaborazione.
I progetti hardware aperti riguardano un nuovo data center a Prineville, in Oregon, che verrà attivato alla fine di questo mese. L'edificio di 147.000 piedi quadrati aumenterà la capacità di calcolo complessiva di Facebook di circa la metà; il social network elabora già circa 100 milioni di nuove foto ogni giorno e la sua base di utenti di oltre 500 milioni è in rapida crescita.
Il materiale messo a disposizione— su un nuovo sito web —include specifiche dettagliate dei sistemi elettrici e di raffreddamento dell'edificio, nonché i progetti personalizzati dei server interni. Facebook sta definendo l'approccio aperto piuttosto che open source perché i suoi progetti non saranno soggetti a una vera licenza legale open source, che richiede a chiunque li modifichi di condividere eventuali modifiche apportate.
I piani rivelano i frutti degli sforzi di Facebook per creare uno dei data center più efficienti dal punto di vista energetico mai costruiti. A differenza di quasi tutti gli altri data center, il nuovo edificio di Facebook non utilizza i refrigeratori per raffreddare l'aria che scorre oltre i server. Invece, l'aria dall'esterno scorre su cuscinetti di schiuma inumiditi da spruzzi d'acqua per raffreddarsi per evaporazione. L'edificio è accuratamente orientato in modo che i venti prevalenti dirigano l'aria esterna nell'edificio sia in inverno che in estate.
Gli ingegneri di Facebook hanno anche creato un nuovo design elettrico che riduce il numero di volte in cui l'elettricità dalla rete viene fatta passare attraverso un trasformatore per ridurre la sua tensione in rotta verso i server all'interno. La maggior parte dei data center utilizza trasformatori per ridurre i 480 volt dalla sottostazione più vicina fino a 208 volt, ma il design di Facebook salta questo passaggio. Eseguiamo 480 volt fino al server, afferma Jay Park, direttore dell'ingegneria dei data center di Facebook. Ciò elimina la necessità di un trasformatore che spreca energia.
Per renderlo possibile, Park e colleghi hanno creato un nuovo tipo di alimentatore per server che richiede 277 volt e che può essere separato dall'alimentazione a 408 volt senza la necessità di un trasformatore. I 408 volt vengono erogati utilizzando un metodo noto come alimentazione trifase: tre fili trasportano tre correnti alternate con tempi accuratamente diversi. Separare uno di quei fili estrae un'alimentazione a 277 volt.
Park e colleghi hanno anche ideato un nuovo design per le batterie di backup che mantengono i server in funzione durante le interruzioni di corrente prima che i generatori di backup si attivino, un periodo di circa 90 secondi. Invece di costruire un enorme magazzino batterie in una stanza dedicata, molti pacchi batteria delle dimensioni di un armadio sono sparsi tra i server. Questo è più efficiente perché le batterie condividono le connessioni elettriche con i computer che le circondano, eliminando le connessioni dedicate e i trasformatori necessari per un grande negozio. Park calcola che il suo nuovo progetto elettrico spreca circa il 7% della potenza che gli viene fornita, rispetto a circa il 23% di un design più convenzionale.
Secondo la misura standard dell'efficienza del data center, il punteggio dell'efficienza di utilizzo dell'energia (PUE), le modifiche di Facebook hanno creato uno dei data center più efficienti di sempre. Un PUE viene calcolato dividendo il consumo totale di energia di un edificio per l'energia utilizzata dai suoi computer: un data center perfetto segnerebbe 1. I nostri test mostrano che Prineville ha un PUE di 1,07, afferma Park. Google, che investe molto nell'efficienza dei data center, ha riportato un PUE medio di 1,13 in tutte le sue sedi per l'ultimo trimestre del 2010 (quando le temperature invernali rendono i data center più efficienti), con il punteggio più efficiente di 1,1.
Google e altri saranno ora in grado di selezionare elementi dai progetti di Facebook, ma ciò non rappresenta una minaccia per il vero business di Facebook, afferma Frank Frankovsky, direttore della progettazione hardware dell'azienda. Facebook ha successo grazie al grande prodotto sociale, non [perché] possiamo costruire infrastrutture a basso costo, dice. Non c'è motivo per cui non dovremmo aiutare gli altri in questo.