Standards: Strom sparendes Ethernet:
Ethernet soll weniger Strom benötigen

von Bernd Reder (bernd.reder@networkcomputing.de)

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09.05.2008

Die Arbeiten an Spezifikationen, die den Strombedarf von Ethernet-Netzen senken sollen, kommen voran. Ein tragfähiges Konzept könnte im September vorliegen.

An Normen für energieeffiziente Ethernet-Komponenten arbeitet die »Energy Efficient Ethernet Task Force [1]« (IEEE 802.3az) des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Die Arbeitsgruppe ist seit Mai vergangenen Jahres aktiv.

Inzwischen hat die IEEE 802.3az mehrere Vorschläge vorbereitet, die den Stromhunger von Ethernet-Komponenten senken sollen. Einer namens »Low Power Idle« sieht vor, dass die PHY-Bausteine von Adaptern und Switches für Ethernet mit 100 MBit/s und 1 GBit/s in einen Schlafmodus versetzt werden, wenn keine Daten übertragen werden.

Sonderweg bei 10-Gigabit-Ethernet

Probleme bereitet jedoch 10-Gigabit-Ethernet: Eine »Sleep«-Funktion würde den Einsatz von Pufferspeichern erfordern, um Latenzzeiten in einem akzeptablen Rahmen zu halten.

Der Strombedarf von Netzwerkkomponenten und die Einsparpotenziale(Quelle: Dan Dove, Procuve Networking von Hewlett-Packard)

Um das zu vermeiden, schlugen der Chip-Hersteller Broadcom [2] und die US-Firma Aquantia [3] einen anderen Weg vor: ein »Subset PHY«. Es verringert die Datenrate von 10 GBit/s auf bis zu 1 GBit/s, wenn die höhere Geschwindigkeit nicht benötigt wird.

Beide Ansätze erfordern nach Angaben der Mitglieder der Arbeitsgruppe nur relativ geringe Änderungen an den PHY- und MAC-Bausteinen. Diese könnten die Hersteller solcher Chips im Rahmen der Produktpflege in ihre ICs integrieren.

Ein Fachmann von Broadcom sagte, die Low-Power-Idle-Technik eigne sich besser für Server-Systeme und Client-Rechner. Subset-PHY dagegen komme vor allem für Netzwerksysteme wie Switches in Betracht. Bis September will die IEEE 802.3az weitere Spezifikationen erarbeiten, unter anderem für stromsparende Ethernet-Backplanes.

Einsparungen durch neue Komponenten

Das Forschungsinstitut Lawrence Berkeley Labs hat errechnet, dass die Einführung der Stromspartechniken bei Ethernet-Komponenten alleine in den USA im Jahr 450 Millionen Dollar Energiekosten sparen würde.

Gut 200 Millionen davon entfallen auf Rechner, die Privatleute einsetzen, rund 170 Millionen Dollar auf Systeme, die in Firmen Verwendung finden. Die restlichen 80 Millionen Dollar tragen Rechenzentren bei.

Pro Gigabit-Ethernet-Interface lassen sich nach Angaben der Forscher bis zu 1,5 Watt einsparen, bei deinem 10-GBit-Ethernet-Adapter sind es bis zu 10 Watt.

[1] http://www.ieee802.org/3/az/index.html
[2] http://www.broadcom.com/
[3] http://www.aquantia.com/

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