"綠色"是各行業的期盼,IT業更不例外。一項統計顯示,全球服務器裝機量在3800萬臺左右,每年所消耗的電力費用是所購買服務器費用的50%左右,大概為320億美元。目前,中國服務器保有量大概280~300萬臺,每臺服務器3年所消耗的電力成本會超過購買時的價格。這樣一個大的用戶群所消耗的成本,已占到IT業運營成本的30%~50%。事實告訴我們,對于計算機節能降耗的考慮已到刻不容緩的地步。
一、服務器節能技術有哪些? 在能源緊張的大環境下,服務器電能利用率、效率的低下與IT架構的新一輪成長之間的矛盾更加突出。細數近些年,服務器節能技術頻出,尤其是廠商在不遺余力的推出各種技術解決方案。 1.首先,分析一下,服務器最大的能耗來自哪里。調查顯示,最大的損耗來自芯片,單顆至強處理器的功耗在80W、95W,有的達130W(如至強W5580)。芯片廠商一改之前提高運算速度的策略,轉而增加內核數。即采用多核的X86芯片技術提升處理能力,從而降低芯片數量的增加。 因此,在短短兩年內,我們見證了處理器從4核、過渡到6核、再到8核,直至12核心的飛速發展。同時,低功耗的至強處理器不斷被推出,如L5520、L5506(60W)。緊接著,服務器整機生產廠商紛紛推出各種"新鮮"的綠色產品。與以往服務器相比,當前的服務器無論在性能、計算能力都可"以一當十"。當然,能耗有幾倍的降低。 不僅如此,在硬盤、風扇、電源等配件上,節能技術屢有突破。電源方面:服務器廠商采用超過"80 Plus Gold"的高效電源。如戴爾采用 Energy Smart(智能節能)技術,可在性能增加的同時降低能耗。節能設計功能包括大小合乎系統需求的高效率電源供應器、更高的系統設計效率、策略導向的電源與散熱管理。 風扇方面:IBM 引入了高效率的雙段式對轉風扇,它比傳統的風扇設計更為節能,并互抵消了旋轉所產生的單向振動,從而減少了服務器機機身的共振,再配合 IBM 獨有的高度計設計,可以保證在海拔高的地區,仍能保證充足的空氣流通量。 在硬盤方面,機架服務器更多采用的是HDD 2.5英寸小硬盤,相比3.5寸大硬盤,有近一半電能的節省。不僅如此,SSD(固態硬盤)開始在服務器中亮相,與普通HDD硬盤相比,具有功耗低、穩定性好、運行速度快等特點。在能耗上,SSD硬盤的能耗僅有3~4W,如英特爾X25-E Extreme SSD(工作負載2.4W,閑置狀態0.06W),要比HDD(15~17W)低4/5。 2. 虛擬化技術的創新和采用。用虛擬化技術可以把多臺服務器集約化成一個虛擬化服務器平臺,這大大地提高了服務器的利用效率,也極大降低了能源消耗。虛擬化能夠幫助服務器有效邏輯整合,合理控制硬件規模,提高服務器資源利用率,提高服務器CPU運行效率。比如,利用VMware虛擬技術可將每個服務器的平均利用率從7%提高到60%~80%,從而便可降低70%~80%的運營成本。 3. 刀片機的問世使服務器的架構設計向前邁進了一步。相對于傳統的機架服務器,刀片服務器的功耗要低得多。這是因為刀片服務器上每個刀片模組共用電源、散熱、網絡等功能,相較于使用一般機架式服務器可以節省空間與電力成本,乃至空調成本。但多達幾十臺刀片同時集中在一個機柜中,會出現局部過熱的問題,這也帶來了通風散熱的風險,反而會增大機柜的冷卻成本,增加用于制冷上的能耗。因此,刀片的集中化應用,到底利弊如何,站在不同的量化基礎上,用戶會有不同的取舍。 4. 服務器定制化的興起,為節能能耗開辟一條新的途徑。隨著云計算市場的逐步擴大,從構建的角度上來看,許多企業應用者更傾向于購買定制化的英特爾x86服務器。而這種服務器系統往往會在冗余設備,如電源、風扇、存儲上下功夫,以此來達到節省電力成本的目標。如像谷歌這樣的公司,即便是如果每臺服務器減少一個USB端口,所有谷歌服務器就可能減少500萬美元的支出。 稍作總結,芯片巨頭和服務器廠商,以及一些配件廠商開始降低服務器的能耗,主要從芯片節能技術、軟件調度和管理技術和服務器的整合三個方面進行改進。
▲
▲