Technik
EcoSort 29. März 2011
Hardware
Zum energiesparenden Sortieren setzen wir auf einen balancierten Kompromiss aus Verbrauch und Leistung: anstelle von Strom schluckenden Serverprozessoren verwenden wir Prozessoren vom Typ „Intel Atom“. Das sind Mikroprozessoren, die eigentlich für Netbooks entwickelt wurden. Die im Vergleich zu Serversystemen schwächere Rechenleistung konnte durch den Einsatz hocheffizienter Algorithmen kompensiert werden. Anstelle von Festplatten, die viel Strom zum Antrieb der mechanischen Komponenten brauchen, kamen sogenannte „Solid State Disks (SSDs)“ zum Einsatz, die deutlich schneller und gleichzeitig sparsamer sind.
Technische Daten
| Komponenten | |
| Mainboard | IONITX-A |
| CPU | Intel ATOM 330 – 1,6 GHz, x86_64, 2 Kerne, je 2 Hyperthreads |
| RAM | 2 x 2 GB |
| Massenspeicher | |
| Controller | onboard: 4 x SATA 3.0 Gb/s |
| Solid State Disks | 4 x 256 GB Super Talent FTM56GX25H |
| Betriebssystem | |
| Systemdisk | USB-Stick |
| Distribution | Debian GNU/Linux sid (amd64) |
| Kernel | 2.6.33 |
| Energiemessgerät | |
| Messgerät | Präsisions-Leistungsmessgerät ZES ZIMMER® LMG95 |
| Messwerterfassung | über die serielle Schnittstelle des Sortierrechners |
EcoSort-Maschine und Messgerät
Software
Wir verwenden eine parallelisierte Multi-Way Variante des klassischen Merge-Sort Algorithmus. Beim Zugriff auf die SSDs werden möglichst große Blöcke gelesen und geschrieben, während der Prozessor gleichzeitig andere Daten bearbeitet. Das Programm überlappt also Berechnung und Ein-/Ausgabe. Für die Teil-Sortierung im Hauptspeicher werden hochoptimierte parallele Algorithmen verwendet, virtuelle Prozessorkerne erlauben hierbei dank Hyper-Threading, Latenzen beim Hauptspeicherzugriff zu kaschieren. Unsere Implementierung nutzt Techniken, die wir in den Software-Bibliotheken STXXL und MCSTL entwickelt haben.
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