沒有空調，45°C環境下，你能做什么？
沒有空調，45°C環境下，你能做什么？
江碧球
丁酉年六月夜，IT主管劉憊安睡于塌。
“報！夏至已至，北半球正式入夏！”
劉憊微挑眉毛，身形未動，懶懶吩咐：
“把空調打開。”
“報！未來一周內北京持續30℃+！”
劉憊換了個姿勢繼續躺著，大手一揮：
“趕明兒買五十斤西瓜。”
報！溫度太高，空調失靈，機房報警！”
“納尼？！“
劉憊一個鯉魚打挺跳起來，眨眼間消失在門口。
數小時后。
“江工，昨晚上由于溫度過高，我們機房的空調不靈了！我接到報警后趕到現場，發現所有服務器都停機了，只有戴爾易安信的服務器還在跑，這是不是有問題啊？是熱保護沒起作用，還是被熱壞了？”電話里劉憊的語氣聽起來很焦急。
“劉總，別擔心，這是正常的。戴爾易安信的服務器嚴格按照新風技術（Fresh Air）標準設計制造，本身發熱少，散熱效果佳，完全可以高溫環境中正常運行，不止服務器，我們的存儲和網絡設備也是如此。”我平靜地回道。
“是這樣啊，我還以為出啥問題了。新風技術這么厲害啊，下次可以介紹一下，讓我也學習學習！”
“沒問題！”
位于Round Rock 的小房子
在“更高的環境溫度下運行”，這樣一個現象背后，是戴爾易安信對降低數據中心整體能耗的關注。有關資料顯示，中國數據中心的電費占了數據中心運維總成本的60%-70%，而空調所用的電費占其中的40%。
降低數據中心能耗尤其是冷卻系統能耗一直是業界持續關注的話題。戴爾易安信早在2008年就導入了新風技術標準，本身發熱少，散熱效果佳，完全可以在高溫環境中正常運行，減少了為控制數據中心溫度而帶來的能源消耗。
下圖是戴爾易安信建造的支持新風技術測試的小房子——熱房，它有力地展示了新風硬件的極端耐溫性，證明無需昂貴的冷卻設備，新風硬件也可整年平穩運行。
這間8'x10'的戶外小屋坐落在德克薩斯州Round Rock戴爾科技總部不遠處，它不帶空調，沒有濕度控制，包括一個戴爾新風功能硬件機架（含服務器存儲交換機）。
在Round Rock，夏季氣溫通常在38°C以上，***可達44°C。在此環境下，戴爾易安信熱房采用100%空氣側節能技術，將室外空氣引入結構，通過簡單的吹風機排出熱空氣，全程無需制冷機參與，依然能保證房內所有設備運行正常——這已經得到了時間的驗證。
什么是新風技術？
新風技術是一個經過測試和驗證的集成數據中心冷卻解決方案，它允許設備在更高的溫度下工作，即使沒有任何制冷機也不例外。
經過實際測試和驗證，戴爾易安信新風冷卻解決方案中的服務器、存儲和網絡設備能夠在高達45攝氏度和ASHRAE（美國采暖、制冷和空調工程師協會）規定的***可行濕度條件下穩定運行，這一溫度標準也是目前行業中主流服務器所提供的***溫度保證。戴爾易安信新風技術硬件滿足并超過ASHRAE A1、A2和A3級標準，已達到ASHRAE A4級要求，每年在40°C至45°C的溫度下運行超過1%的時間。
根據美國通用服務管理局的調查，基準溫度每上升一度，就會節約4％的電能。這是因為傳統機房溫度通常設定在一個恒定值，當一些臨時工作負載啟動，機房溫度就會短暫升高，這就導致冷卻系統頻繁處于加大功率的狀態。其實這是沒必要的，把基準溫度調高，只要機房溫度保持在合理范圍內，就能***可能節省電力成本。
然而，多年來，人們認為IT設備理想的溫度范圍為20°C至22°C，由于歷史慣性及對生產數據中心運行穩定性的考量，大多數IT主管并不愿意改變基準溫度。
不過，在新風技術支持下，這些擔憂都不是問題，下圖顯示了戴爾易安信新風技術的優勢：
戴爾易安信是如何設計新風技術的？
這得益于戴爾易安信的能源智能架構(DESA)，它由四個核心原則組成：設計、測量、控制和報告。
01設計核心原則：
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設計 |
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電源 ● 通用外形規格 ● 擴展CPU瞬時功率范圍 ● 高效主電源和輔助電源 ● 大小適中 ● 熱備件 ● 智能功率系數校正 |
電壓調節(VR) ● 高效 ● 交換 ● 切相 ● 基于配置的調整 |
組件 ● 低電壓處理器 ● 低壓DIMM ● 固態硬盤 ● 可選軟件RAID ● 具有待機功能的硬盤 |
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散熱 ● 高通風機箱 ● 經過優化的散熱器 ● 獨立風扇控制 ● 脈寬調制風扇 ● 低功耗風扇 |
BIOS ● 處理器P、C、T狀態 ● DDR4頻率選擇 ● DDR4 CKE和自刷新 ● 睿頻禁用 |
主板設計 ● 低損耗布局 ● 低損耗材料 ● 低損耗接頭 |
一個詞總結就是“節能減排”。通過各種優化，以最少的電力輸入產生***的性能輸出，減少損耗，就意味著減少冷卻成本。
02測量、控制和報告核心原則：
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測量 |
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溫度 ● 環境、排氣 ● 組件：處理器、芯片組、DIMM、硬盤 ● PCIe適配器、電源 |
電源 ● 電流、BTU、電壓和功率 ● 高精確度 ● 組件：電源、處理器、內存、存儲、I/O、風扇 |
性能 ● 處理器利用率 ● 內存吞吐量 ● I/O吞吐量 |
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控制 |
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BIOS ● 增強型活動電源控制器（不依賴于操作系統的處理器電源管理） ● 支持操作系統的處理器電源管理 ● 系統配置 ● 性能 ● 性能功耗比 ● 高密度配置 ● 處理器核心禁用 ● 主機LOM端口禁用 ● 外置和內置USB端口禁用 ● 閑置組件禁用 |
固件 ● 數據中心電力和散熱功率封頂 ● 非線性風扇曲線 ● 自適應散熱算法 ● 閉環散熱監控和調節 ● 動態DIMM 2倍刷新 ● 系統散熱功率封頂 ● 管理LOM端口禁用 ● 內存VR切相 ● 電源庫存/預算 ● 交錯開機 ● 遠程開機/關機 ● 適當的PSU保護 ● 擴展功率范圍 ● 物理磁盤電源管理 ● 空閑內存控制 |
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OpenManage™ ● 遠程開機/關機 |
OpenManage Power Center ● 提供組級（機架、通道、數據中心）功率封頂 |
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報告 |
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戴爾易安信 iDRAC 8 ● 節點級能耗報告：平均、峰值、實時 ● 節點級報告機制包括表和圖 ● 節點級警報/提醒，包括無法保持功率封頂的情況 |
戴爾易安信 OpenManage Power Center ● 提供組級（機架、通道、數據中心）報告 ● 組級能耗報告：平均、峰值、實時 ● 組級報告機制包括表和圖 ● 組級警報/提醒，包括無法保持功率封頂的情況 |
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以上大多數技術，都在戴爾易安信的服務器、存儲、網絡設備等產品中得到了應用，極大地促進了能耗節約，但戴爾易安信并不就此滿足，又另外對***的服務器進行了散熱技術改進：
① 增加系統氣流。與上一代產品相比，PowerEdge R740XD增加了17%-50%的系統氣流；R640增加了15%的系統氣流；R740增加了11%的系統氣流。這些改變也為客戶帶來了可觀的好處——增加系統功能/密度以及減少系統配置的限制。
② 重新設計硬盤托架，新硬盤托架減少了橫截面，優化并***化氣流通道。
③ ***家引入多矢量冷卻（Multi-Vector Cooling）技術。iDRAC（戴爾易安信遠程訪問控制器）會檢測戴爾易安信PCIe卡，并自動將正確的氣流輸送到插槽以冷卻該卡；當檢測到非戴爾易安信PCIe卡時，客戶可以選擇輸入PCIe卡制造商指定的氣流LFM（Linear Feet per Minute）要求，iDRAC和風扇算法將“學習”此信息，并將非戴爾易安信PCIe卡自動冷卻，為其輸送適當的氣流。
通過這樣精益求精的設計、持續不斷的技術改進，戴爾易安信將綠色環保的理念深深植入到產品之中，造就了卓越的產品品質，讓數據中心越來越“溫暖”。
沒有空調，你在45°C下可以做些什么？基本上什么都做不了！但戴爾易安信集成新風技術的設備卻能照常工作，Amazing！
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