華為服務器:做數據中心節能標桿
服務器是IDC數據中心三大基礎IT部件之一,功耗約占數據中心總能耗的40%~50%,而隨著數據中心規模不斷擴大,數據中心的電費開銷甚至超過IT設備的購買成本。因此,降低服務器的功耗已成為數據中心節能和降低運行成本的重中之重。
華為服務器將綠色節能理念貫徹產品的整個生命周期中,采用多種專利節能技術,提升能效比15%~30%。在SPEC標準化組織的能效測試中,華為FusionServer 2288H V3處于同型號CPU服務器領域行業***。要實現這一點,對每一個部件實現智能監測、對整機的功耗進行精細管理,這兩方面缺一不可。
智能監測,動態節能
華為服務器的動態節能技術包括:DEMT動態節能、部件休眠、供電關相等。華為服務器DEMT為代表的動態節能技術在智能監測系統狀態基礎上,對電源、處理器、風扇等組件運行狀態,進而達到節能效果。在滿足業務負載基礎上,采取高度精準的措施降低功耗是華為服務器動態節能的核心優勢。
DEMT( Dynamic Energy Management Technology)是華為服務器的動態節能技術,該技術根據業務負載壓力自動監控當前服務器的資源使用情況,并根據資源利用率動態調整服務器運行狀態,按業務需求提供供電,將服務器用電損耗降到***。DEMT技術的特性包括:
1、大幅度降低各種負載下的整機功耗,但不影響用戶的業務性能;
2、自動觸發、閉環監控,無需人工干預,實現智能化服務器節能設計;
3、調整服務器的電源、處理器、風扇等部件,達到滿足業務需求的***功耗運行狀態;
華為DEMT技術在不同業務負載下的節能幅度如下圖,單臺機架服務器一年節能1357度電:
華為服務器的部件休眠技術包括:CPU C-state休眠、硬盤休眠、電源模塊休眠等部件休眠。處理器較長時間處于空閑狀態時,會觸發進入C1/C3/C6/C7等休眠狀態,根據休眠狀態的設置,處理器將切斷CPU的內部時鐘或降低CPU電壓來實現節能,單處理器深度休眠后的功耗可降低50%以上。
供電關相是另一項關鍵的動態節能技術,華為服務器的處理器、內存采用多相供電,處理器根據業務負載情況,通過SVID(Serial Voltage ID )控制VRM多相電源的打開和關閉,可以提升5~8%的服務器CPU和內存的供電轉換效率。
整機節能,智在管理
華為服務器提供的整機節能技術包括:功耗封頂、啟動低功耗、HVDC供電、節能熱設計等節能技術。其中功耗封頂、高壓直流等技術都是業界常見的整機節能技術,但是在技術精度、供電效率等方面表現卻有著較大差異。華為追求快速精準的操作,堅持高效環保以及細節設計理念,如今華為服務器在環保、電源效率、精準控制等領域均已達到業界領先水準。
華為服務器提供業界領先的功耗封頂技術,可實現快速、精準的功耗封頂操作,確保機房供電安全前提下,有效提高機房供電效率,提高機柜設備密度,降低機房維護費用。同時,消除異常情況下(例如空調故障、業務量突然增加)出現的散熱不足和供電不足等風險,提高業務可靠性。
華為服務器的啟動低功耗技術包括:硬盤錯峰上電、刀片錯峰上電、CPU關核技術,確保服務器上電過程的功耗低于系統的運行功耗,消除硬盤等組件上電瞬間電流過大帶來的供電風險,同時還為用戶節省了電費。
HVDC高壓直流供電是服務器供電發展趨勢,通過減少電源轉換級數實現供電效率提高15%,同時,可以解決-48V等低壓直流供電帶來的大電流問題。除此之外,華為服務器還提供HVDC與220VAC混合供電方案,使用HVDC作為主供電,交流供電作為備用,不但大幅提高供電效率,同時確保供電N+N冗余,提高產品的可靠性。
華為服務器提供智能化節能熱設計方案,通過遍布主要部件的傳感器采集實時溫度和功耗信息,配合環境溫度和業務負載壓力,實現風扇節能調速和精確送風。風扇按業務負載提供恰當的冷卻風量,同時配合硬件低風阻布局,實現服務器整機功耗***,噪聲最小,避免使用單一的溫度調速算法,導致功耗高、噪聲大,器件高溫而影響業務性能。
總結
數據中心的設備數量越來越大,節能減排不僅僅是社會責任,同時也是降低運營成本的重要措施,是改善我們生態環境的必要保障。環保節能、綠色低碳是華為服務器的設計原則,華為服務器全部滿足能源之星、國家環保認證、CQC節能等認證,全面實現無鉛化設計,無毒害物質。華為通過領先的服務器節能減排技術,幫助客戶實現高性能、低功耗、高可靠、低成本的綠色數據中心。