从芯片开始解决数据中心的＂能源危机＂

来源：博客　作者：黄永兵　责任编辑：admin　发表时间:2012-03-09 19:09　

核心提示：无论选择哪种服务器包装方式，服务器电力供应(以及数据中心所有设备的电力供应)都应该尽可能选择更高的电源转换效率(例如，转换效率超过80%，功率系数就接近1.0)。

随着服务器处理器遵循摩尔定律变得越来越强大，但它们消耗的电力和产生的热量也越来越多;同时，和磁盘存储技术发展使在线数据暴涨的现象类似，使用大容量存储系统消耗的电力几乎达到了和服务器一样多。随着计算能力和存储容量的快速增长，数据中心能耗(kWh，千瓦/小时)和功率密度(kWh/sq.ft.，千瓦时/平方呎)呈螺旋式上升，给现有数据中心配电和制冷系统带来了越来越大的负担。

数据中心里的“能源危机”

数据中心每消耗1瓦特电力需要3.413 BTU/小时的制冷量来消除产生的热量，根据气候的不同，以3.413 BTU/小时消除热量的速度需要额外的0.4-0.6瓦特电力。据惠普发布的一份报告显示，数据中心电力密度已经从1992年的2.1 kWh/rack(千瓦时/机架)上升到2006年的14 kWh/rack，现在急需要能够处理机房内“热点”的制冷系统。

Ziff-Davis市调公司2005年11月发布的一份调查报告显示，71%的IT决策都与处理或跟踪电力消耗和制冷相关，63%是增加电力容量和扩大数据中心。2006年5月IDC做了一次类似的调查，发现电力供应和电力消耗位于数据中心亟待解决的前三个问题之列。

另一方面的电力问题是电力成本越来越高，据IDC发布的一份报告显示，当前3年的电力和制冷成本基本上和数据中心固定资产的采购成本相当了，随着对计算能力的需求和电力成本的持续增长，电力将会成为IT预算的较大组成部分，在未来几年内可能会上升到50%。

随着这些趋势的继续发展，数据中心管理人员需要认真考虑每一次电力和制冷投入的影响，此外，电力和制冷的生命周期成本将会成为计算TCO时的重要因素，而TCO在竞争解决方案中进行选择时具有指导作用。服务器电源效率指标是由EPA开发的，EPA希望数据中心设备制造商发布能源之星指标，帮助客户更好地管理电力消耗。关键的电源效率指标可望使用负载/瓦特(服务器使用)，GB/瓦特(存储使用)，Gbps/瓦特(网络使用)。在朝标准化努力的同时，最终用户可以开发自己的电源效率指标，例如，对于计算能力效率，可以使用关键应用程序除以对应的电力消耗瓦特数，对于高性能计算，Mflops/watt(百万次浮点运算秒/瓦特)是通用的电源效率指标，对于数据库应用负载，对于一个给定大小的数据库，TPC-H综合查询每小时/瓦特(QpHH/watt)是一个合理的电源效率指标。

集中关注电力消耗和电源效率有以下潜在的好处：

——延长现有数据中心的使用周期，减小改造成本;

——夺取电力和制冷成本的部分控制权;

——优化新数据中心的设计。

管理数据中心电力和制冷

优化数据中心的整体电源效率需要一个综合办法，要从技术和策略上，在基础设施的每一层同时最小化电力消耗和最大化电源效率，包括CPU芯片、电源、服务器、存储设备和网络设备，除了最大化硬件设备的电源效率外，还有软件策略需要考虑，如服务器虚拟化，通过服务器虚拟化可以极大地减少电力消耗。(责任编辑：admin)

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