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探讨数据中心节能减排提倡智能技术

watchstor.com  佚名丨2009-11-27 17:36 标签:云存储 机房 

什么是数据中心最大的成本支出?是数据中心机房的建设支持?是服务器、存储和网络等硬件设备的采购支出?是数据中心各种软件的认证支出?还是雇佣管理人员的人力成本支出?如果你是一名数据中心管理者的话,最后你会发现以上都不是正确答案,数据中心最大的成本支出其实是摆在你面前的惊人电费支出。

由于数据中心几乎所有设备需有电力来维持运转,所以电力成本是数据中心的持续投入成本,这个不争的事实使得电力成本支出成为数据中心最大的成本支出。而随着企业数据中心的不断发展,数目庞大的服务器、存储、网络设备;数据中心机房中的各种电源设备;机房的制冷系统让数据中心的电费支出持续上升,现在成为数据中心最大的负担。因此,数据中心节能减排已成为一个迫在眉睫的大问题。那么数据中心哪些设备的耗电量是最大的呢?数据中心管理者又该如何做好节能减排工作呢?

谁是最大的“电老虎”

根据国际权威的研究报告显示,在数据中心的电力消耗总量中,IT设备(服务器、存储、网络等设备)、整体机房和电源设备分别为“五、四、一”的关系,即服务器、存储、网络交换机的电力消耗占总能源消耗的50%,而机房制冷电力消耗占40%,UPS等电源设备耗电占10%.由此可以看出IT设备是数据中心里面最大的“电老虎”。而在IT设备中,服务器作为企业日常业务支撑的核心IT系统,在运行日常企业业务的同时,也是最大的电力消耗者。因此,对服务器的节能减排工作就成为整个数据中心节能减排的重中之重。

并且在当前,服务器CPU消耗了服务器大量的耗电,所以通过借助高能效的服务器CPU能够直接降低服务器的耗电量,让服务器这个数据中心最大的“电老虎” 在节能减排方面达到理想效果。而且,高能效的CPU不仅仅能够对服务器节能减排起到良好效果,还能够起到牵一发而动全身的效果。以服务器为主的IT设备的能耗表现直接关系到数据中心机房制冷和UPS电源设备的建设,比如说:每个服务器机柜功耗的多少直接决定了数据中心采用何种制冷解决方案,如果服务器机柜功耗相对比较低,那么采用机房级空调制冷就够了,如果服务器机柜功耗升上去了,那么就需要采用机柜级制冷或高热密度制冷解决方案,从而大大提高了数据中心制冷和UPS电源设备的耗电量,而整个数据中心的耗电量也会迅速增加。

这三方的电力持续投入成本让数据中心管理者苦不堪言,而最好的办法并不是那些优化数据中心机房制冷系统、降低UPS等电源设备功耗的解决方案,最好、最有效的解决方案就是釜底抽薪,降低服务器CPU的能耗,从而牵一发而动全身,最终达到全面降低数据中心能耗的效果。比如说,英特尔最新基于Nehalem架构的至强5500系列处理器,采用英特尔智能节能技术,可将闲置功耗降低达 50%,通过将基于单核处理器的旧式服务器更换为更加节能的全新服务器,你能够借助更少的服务器实现业务增长,并进一步提高 IT 性能。预计在短短 8 个月内,能源及其它运营成本效益所节省的成本即可抵消新服务器的购买成本。仅仅用8个月的成本就能够换回采购成本,并且至强5500系列服务器在功耗不变的情况下,计算能力相当于2,3年前多台服务器,从长远来看,大大降低了服务器的耗电量和整个数据中心的电力成本。

智能节能技术如何做到“牵一发而动全身”?

当前数据中心节能减排都在提倡智能技术,有智能风扇技术、智能电源技术、智能制冷技术等等。对于数据中心来说,芯片级的智能节能技术尤其显得重要。数据中心的能耗始于CPU,因此,CPU级的智能节能技术的变革将给服务器基础设施带来巨大的能源效应,并在数据中心节能减排方面贡献突出。

芯片级的智能节能技术就是如何让CPU智能的调控到合理资源使用率,具有最好的性能功耗比,从而达到降低CPU功耗的目的。比如说,英特尔最新推出的基于 Nehalem架构的至强5500系列处理器,就在广泛的工作负载性能要求中展示了卓而不凡的性能功耗比,可以在类似功耗下提供高达 2.25 倍的性能。

英特尔智能节能技术(Intelligent Power Technology)在单个服务器内可以最大限度地降低功耗,其中集成功率门限(Integrated Power Gates)可将个别闲置内核的功耗降低至接近于零的状态,而不受其它运行内核的影响,相比前代双插槽服务器处理器使闲置功耗降低达 50%.

自动低功耗状态(Automated Low Power States)可自动将处理器和内存置入最低功耗状态,从而在不影响性能的情况下满足当前工作负载的运行需求。相比最初的英特尔四核处理器,英特尔至强 5500 系列处理器使电源管理能力提高了 5 倍:运行状态增加 5 倍,闲置功耗降低 5 倍,从低功耗状态来回切换的速度提高了 5 倍。

英特尔至强5500系列处理器不仅可以带来出色的业务灵活性,提供更高性能以加快现有应用与业务流程的运行速度,还让虚拟化与能效相辅相成,至强 5500系列处理器把工作负载整合到更少的物理平台上,从而进一步节省功耗、空间和散热成本。而英特尔智能节点功耗管理与操作系统工具支持 IT 管理员为一个机架、一组服务器或整个数据中心设定功耗预算,从而使部署密度提高达 20%.

数据中心节能减排工作是一项追本溯源的工作,需要认识到整个大问题的关键点—服务器CPU的节能减排,通过采用最新的CPU技术,对数据中心进行有效整合,在功耗不变的情况下,降低服务器数量,减少服务器的持续电力成本。数据中心管理者只要充分认识到数据中心节能问题的关键,合理的安排各项节能工作,那么数据中心能耗问题将会得到很好的解决!

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