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8.電力効率(e-effic)その3と我が家の電力事情

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2006/9/25(月)21:32頃執筆開始
2006/9/26(火) 2:15頃完成?

0.まえがき
まだ電力効率(その1その2)を見てない場合は先にそちらを見てください。ここでは、すでに前回の内容を読んだことを前提に話していきます。

1.前回を踏まえて
前回は「SephieをPenM化するか?でもあまり効果ないかも…」という感じの記事だったのですが、それは「Naomi」がまだ Athlon 64(4th)だったり、「Sephie」の性能があまりよくなかったのでそういう記事になったんですが、 今は事情も変わって、「Naomi」もAthlon 64 X2(5th)になり、「Sephie」もTurion 64(4th)。さらに大学のPCを無断で利用(ぉ)してRACアップ…してたけどバレて「Miria」(Athlon 64 X2 3800+)を追加したので当分ハードウェアアップグレードはないでしょう。
今回は、SETIの仕様変更に伴う変化と現状の電力事情などについて書いていこうと思います。

2.SETIの何が変わったか
まず、前回の更新以降、2006/3/30に最適化バージョン(Crunch3r版、現在は問題があって配布していない)に置き換え、creditが2倍以上(500〜600→1200〜1500)にアップ。
さらに、2006/5/11にEnhanced(もちろん最適化バージョン。これもCrunch3r版で、現在は配布停止)にバージョンアップし、creditの計算方法が「Cobblestone×CPU時間」から「実際に使用した浮動小数点命令数(Flopcounter?)」に変わり、ベンチマークで高スコアを出すといった方法は通用しなくなった。

3.現状(2005/1/12)
新たなマシンも増え、前回よりもさらに強力になった我がPCシステムのSETI処理能力と消費電力、そして両者から算出される電力効率 はどのようなものだろうか? ※前回の内容をかなりコピーしています。

処理能力、消費電力、電力効率(PDF) 
処理能力単位のcredit/sというのは、SETI@BOINCのCraimed Creditを実行時間で割った値の平均である。
各マシンの能力差により、berkeley側に残っていたResultの数が違う(「Naomi」30、「Miria」29、「Fen」19、「Sephie」18、「Naoko」2)ため、精度に差があるのが難。
さらに、これは私の勝手な判断だが、配布されるWUには「計算偏重型(浮動少数演算(FLOP)が多い=creditが多い)」と「メモリアクセス偏重型(FLOPが少ない)」があるらしく、計算に利用したResultのうち直近数件はメモリアクセス型っぽい?

3−1.全体として
まず、全体的に見ていくと、平均電力効率(電力効率比グラフのtotalという項目)を上回っているのは「Fen」のみで、それ以外は全て下回っている。
驚くべきことに、「Naoko」の効率が最も落ちている。それ以外のマシンは全て同じか微増である。
基準に「Fen」を使用しているが、「Fen」の性能は微増しているので、劇的な減少だった「Naoko」以外は実際の効率が増加したと考えていいだろう。

3−2.「Fen」 
前回から構成がほとんど変わっておらず、creditの量も劇的に変化しているわけではない。特筆する事項はないだろう。

3−3.「Naomi」 
前回のAthlon 64からAthlon 64 X2になり、スコアは2倍に増えた一方、消費電力は30W程度増え、結果として約40%(「Fen」比で40%→56%)効率が向上している。
アプリケーションによって効果が分かれるデュアルコアだが、SETIの場合はその性能を100%発揮できるため、このような結果になっている。

3−4.「Sephie」
Turion 64にアップグレードし、絶対性能は30%程度増加したが、消費電力も増えており、電力効率は4%程度の増加にとどまっている。
むしろ電力効率を下げずに性能を上げられたのでよしとすべきだろう。

3−5.「Naoko」 
処理能力ではPCシステム中最下位でありながら、消費電力も最下位という「Naoko」…だったのだが、今では処理能力も電力効率も最下位で、前回に比べて47%にダウンしてしまった。
これについてだが、前回は標準クライアント(拡張命令不使用)を使っていたが、現在はEnhancedになって処理量が増えたのに加え、他のマシンはSSE2(「Fen」=Windows版PenM SSE2用クライアント、「Miria」=Linux版SSE2クライアント)やSSE3(「Naomi」、「Sephie」=Athlon SSE3用クライアント(現在入手不可))を使っているのに、「Naoko」はSSEすら使えず、MMX用クライアントを使っているためだと考えられる。
ちょっとネットで調べた限りでは、FPU(拡張なしの浮動少数演算を便宜上こう呼ぶ)→MMX/SSEではあまり性能が向上せず、SSE2で劇的に向上し、SSE2→SSE3もあまり変化がない(もちろんアプリケーションによると思われる。MMXは整数演算なので、浮動少数メインのSETIにはほとんど効果がないのだろう)らしい。

4.電力効率を考えたアップグレードパスその3
多額の電気代(後述するが、前回の時点で6000円程度だったものが、現在8700円程度)を必要としている現状を踏まえて、今後アップグレードを行う場合、電力効率を考えて行う必要がある。能力が上がったのはいいが、消費電力も大幅に増大した、ではだめなのである。
最近約定期blogでロードマップを書いてないので、ここで少し今の考えをまとめておこう(6/17に書いたロードマップとも絡めて書くことにする)。

4−1.「Fen」
性能にもこれといった不満はないし、当時の「Fen」(LaVie RX PC-LR7008E)クラスのPCを買う資金はないので、アップグレードは当分考えていない。
ロードマップには「2008年上半期に『Naoko』にシフト?」といった事が書かれているが、これはあくまでモバイル用途の話で、自宅での操作端末(デスクトップリプレースメントとか言うらしい?)としてはまだ未定である。

4−2.「Naomi」
「Naomi」はマシンパワー重視のつもりなので、多少の電力効率ダウンはやむをえないかもしれないが、できれば電力効率を下げることなく性能を高水準に保っていきたいと考えている。
Athlon 64 X2へのアップグレードは電力効率の劇的アップという成功と言える結果をもたらしたが、今後は電力効率を極力維持しつつ性能をハイエンドに保つという難しい条件が求められる。
ロードマップには2007〜2008にWindows Vistaに適合するアップグレードを行うと書いてあるが、アプリケーション互換性の問題、資金の問題、そしてRC1を試した限りでVistaに魅力を感じられなかったため、アップグレード予定は流動的となっている。
逆に、Vistaアップグレードを延期するのであれば、HDDやGPU周りの手入れをあまりしないで済むため、純粋にSETI処理能力の向上を狙っていくという手もある。
また、現在RAID 0での運用だが、故障率が約2倍になる、S.M.A.R.T.情報が取得できないなどHDD周りに若干の不安があるので、1台で高速なHDDに入れ替える(RAID 1まではやらないと思う)かもしれない。

4−3.「Sephie」
結局PenMではなくTurion 64へのアップグレードを行った。結果として性能はそこそこ上がったが、予定外に消費電力が上がってしまった。
もともとのCeleron(Tualatin)自体かなり電力効率が良かったということだろう。
もし現在でもCeleronのままであれば、もしかするとCore 2 Duoへのアップグレードを考えたかもしれない。
今後は性能を下げずに電力効率を上げる(=消費電力を下げる)アップグレードパスがないか検討していくことになりそうだ。
ロードマップでは2008年にVistaとなっているが、サーバーアプリや各種エクステンションの動作状況などを確認していく必要があるので、他のマシンで導入した後になるだろう。
実は、資金(特にランニングコスト≒電気代)の都合がつけば、多少電力無視して「Dual(Quad)Core Opteron+RAID 5+Windows Server」などのサーバー向けリッチ構成にしてみたい。ただ、その場合イニシャルコストもとんでもないことになりそうだが…。
また、これは2020〜ぐらいのロングスパンでの想定だが、「Sephie」のみ自作ではなくIBMなどのサーバーソリューションを入れるという考えもある。現状の半クライアント運用ではどうしても稼働率が下がる傾向にあるので、その時になって自宅サーバの重要性がどの程度になっているかによってそういったこともありうるということだ。

4−4.「Naoko」
これは間違いなく買い替え。性能的にも電力効率的にも現役が辛くなってきている。
ロードマップでは2008年上半期(具体的には2008/3、ちょうどその時点でへそくりが12万円になる予定)に買い替えとなっている。
具体的には少し大きいB5ぐらいのサブノート(Let's Noteとか?)を予定している。
現在の「Naoko」のポジションには新たなPCを入れる予定は今の所なく、W-ZERO3や携帯電話で代替していく予定。
どうしてもこの大きさが必要になれば「Naoko」を現役復帰させるかもしれないが…。
また、新たに購入するノートPCは、消費電力と耐久性の問題から、もしかすると常時稼動はしないかもしれない(といっておきながらする可能性も大だが)。

4−5.「Miria」
これについては本来予定外であるため、何とも言えない。
そもそも大学のPCを無断で使って稼いでいた分のRACを埋めるために急遽投入したので、最初から無断使用していなければ存在しなかったことになる。
現状「SETI専用+ちょっとしたLinux実験用」という状況だが、アップグレードしていくとしたらそれなりの理由が必要になる。
もし、これといった役割が見出せないのであれば、「Naomi」や「Sephie」のアップグレードでパワーを補い、「Clys」のリプレースとして家族用PCに回すことになりそうだ。

5.我が家の電力事情
PCを常時稼動させているため消費電力量が高いのは分かっていたが、どの程度なのか、年間を通してどのような傾向なのかといったことがちょっと気になったので、家にあった電気料金の明細を全て集めてグラフにしてみた。
欠けている部分は明細が見つからなかった(1枚の明細で当月分、前月分、前年同月分の使用量が分かる)。
PC・周辺機器の占める電力割合(グラフではPCと書いてあるが、実際はルータなどの常時稼動している周辺機器も考慮してある)は約25%(1/4)〜45%(ほぼ半分)。
実際はPCの消費電力はほとんど変化がなく(アップグレードで増加するが)、増減は季節変動(冷暖房、冷蔵庫など。ちなみに給湯(風呂含む)はガス、暖房もリビングルームは石油ストーブ)が大きな要因だろう。
データが少ないので何ともいえないが、全体的に増加傾向にあることが読み取れる(例えば、直近2年分で800kWhを超えた月の数は、3→6と倍になっている)。
ちなみに、平成14年度の一世帯当たり全消費電力量(実際にはリンク先にあるのは待機電力量で、全体に占める割合で除算して算出)は約4505kWh/年。
それに比べて我が家の全消費電力量(集めたデータから月当たり平均を出し、12倍)は約9540kWh/年。データの時期が違う(片方は2002〜2003年、片方は2004〜2006年)が、約2.1倍もの差がある。
仮に全てのPCを全く使ってなかったとすると、約1.44倍になり、データ時期も考えると余り差がなくなるのかもしれないが、仮に常時稼動してなかったとしても全く使わないということはありえないので、どの程度になるかは不明である。
ところで、私の部屋で消費している電力は、ワットチェッカーで計測しているPC・周辺機器、AV機器(テレビ、ビデオ)、ゲーム機以外に照明とエアコンがある。
照明は60W程度で、エアコンは設定温度や風量で変動するのではっきりした値が分からない。
一応エアコンに電気代を表示する機能があるが、30日区切りで自動リセット(30日たった後最初に使った時点でリセットされる)されるので、月の区切りとずれていってしまうのと、確認したい時にリセットされていて確認できないので、新たに余っていたエコワットを使って今冬からより正確な電力消費量を計測しようと考えている。
それらの電力も含めると、私の部屋で消費されている電力は我が家の総消費電力の半分近くはあるだろう。
PCだけで多い月は4割を超えるし、夜更かしや徹夜で照明も長時間点けているし、夏はPCのためにも除湿や冷房を長時間かけているし…。
さらに、共同部分(リビングや風呂)で使っている電力やその他のエネルギーも含めると、我が家の総エネルギー使用量(電気、水道、ガス、石油など)の一体何%ぐらいを使用しているのだろうか。考えるだけで恐ろしい((((((;゜Д゜))))))。
これがまだ家計に余裕があれば「地球よ、すまん」と念じつつ無視(ぉ)ということもできるのだが、残念ながら家計はイフリート(FF7、最高9999ダメージ)というかナイツオブラウンド(同じくFF7、最高129987ダメージ)。
なので、地球環境のことはひとまず置いといたとしても、今後電気代の何割かを自腹で払っていくということも考えないといけないかもしれない。
もちろん、自分が働くようになれば少なくとも自室で消費している分、できれば光熱費・通信費など全てを賄っていかなければならないと思っている。
さらに余裕があれば、サーバルームを作ってラックマウントサーバ数十台とか入れたいなぁとか(爆)。
そうなるのはいつの日だろうか(サーバルームは半分冗談だとしても)…。

6.で、結局。
SETIでランク上げるためなら金は惜しみませんよ。
PS3でLinux動くらしいので少し気になってるんですが、あまり電力効率よくなさそう&最適化クライアントでないだろうなぁということでスルーかも(ってかPS3買ってもSETIは動かさないだろう)。
あとはひそかに総AMD化を目指してる(デスクトップは家族用PC含めすでに達成。「Canboo」や「初代」は現役じゃないので除外)ので、次買うノートPCをTurionにしたいなぁと。
でも最終的には操作性、モビリティなどを総合的に判断して、Core 2 Duo(いや、買い換える頃にはクアッドコアとかそれ以上になってるかもしれないが)搭載機にする可能性もある。
デスクトップ機はせめて1台ぐらいは並のPCを遥かに超えたレベルのものが欲しいなぁと考えている。
ベンチマークでぶっちぎり1位とる位…というよりは、大企業の中核システムで使うような高性能かつ高信頼性のワークステーションがあればいいなぁと。ある意味所有することの喜びってやつか。端的にいうと男のロマンなのかも(ぉ)。
と、ここまで書いておいてなんだが、当分PCにあまり金使えないかもなぁ。
実は奨学金の使い込みがすでに40万近くあり、家計の事情から大学院は全て奨学金で賄わなくてはならない見込みである。
そういう状況なので、あまりバカスカと金を使えないのだが、大学のアルバイトでいくらか稼いでいるので、ちまちまと小規模なアップグレードはしていくかもしれない(20万ぐらいパーッと使って大規模アップグレードしたいんだけどなぁ)。
実は今デジカメ専用機を買い換えたいと思っているのだが、これも薄型は4万円ぐらいするから難しいなぁ…。
なんか最後は愚痴だらけになってしまった気がするが、現状についていろいろと書いたところで今回の所はさらば。


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