從起初只是作為一個(gè)口號(hào)、理念存在,到后來成為企業(yè)高舉的一面綠色大旗,再到今天的綠色產(chǎn)品琳瑯滿目標(biāo)準(zhǔn)更是呼之欲出,綠色I(xiàn)T似乎已經(jīng)成為一個(gè)既定的產(chǎn)業(yè)大趨勢(shì)。節(jié)能、減耗、降噪這些詞語成為了搜索引擎上的熱門關(guān)鍵詞,我們也早已耳熟能詳。曙光刀片技術(shù)部副總經(jīng)理沙超群的一番話也肯定了這種趨勢(shì):“建設(shè)節(jié)約型社會(huì)是整個(gè)國(guó)家、乃至全球當(dāng)前的重要任務(wù),‘綠色’對(duì)于IT產(chǎn)業(yè)來說,也是必然的趨勢(shì)。” 7月初的一天,在曙光位于中關(guān)村的總部辦公室里,沙超群對(duì)搜訊網(wǎng)說,一向有“電老虎”之名的服務(wù)器產(chǎn)業(yè),尤其亟待綠化,減壓工作需要多從方面“下手”。的確如此,對(duì)于那些大企業(yè)、擁有成百上千臺(tái)服務(wù)器的IDC機(jī)房來說,服務(wù)器的耗電量過大問題、能源成本大于采購成本問題、噪音輻射問題都頗讓他們頭疼,因此如何給服務(wù)器“減壓”的問題也就被服務(wù)器制造商提上了日程。
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給服務(wù)器“減壓”
今年6月24日,中科院計(jì)算所、曙光和上海超級(jí)計(jì)算中心在北京舉行了曙光5000落戶上海簽約儀式。而這即將落戶上海超級(jí)計(jì)算中心的曙光5000A的主打概念之一就是低功耗。據(jù)稱,它采用了低功耗的處理器和內(nèi)存、水冷散熱系統(tǒng)和刀片架構(gòu),可以為用戶節(jié)省620KW的耗電。而Grid View管理系統(tǒng),也降低了20%以上的功耗。“服務(wù)器的節(jié)能有多重環(huán)節(jié),尤其以技術(shù)上的創(chuàng)新與積累最為重要。”沙超群表示。
在這位技術(shù)部門負(fù)責(zé)人的眼里,要給服務(wù)器減壓,廠商必須在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程中貫徹節(jié)能環(huán)保的意識(shí),加大對(duì)節(jié)能相關(guān)技術(shù)的研發(fā)力度。而曙光的辦法是多管齊下從四方面著手,這遍及服務(wù)器的硬件、軟件、CPU內(nèi)核以及散熱技術(shù)。其中,盡量選用節(jié)能部件就是“減壓”工作的第一環(huán)。這即是說,在采購服務(wù)器零部件時(shí),盡量選擇更節(jié)能、更環(huán)保的CPU、芯片組、內(nèi)存等等。
他以電源的采購為例子,服務(wù)器廠商目前多采用80+的電源,“電源模塊不同,會(huì)直接影響效率期限的不同。越接近理想值,效率就越高,被浪費(fèi)掉的電力也相應(yīng)越少。比方說,效率為30%時(shí),電源提供電力的70%可能被浪費(fèi)掉。而當(dāng)電源效率達(dá)90%時(shí),浪費(fèi)掉的可能只有10%。”
這也就意味著如果能保證電源輸出在最佳效率點(diǎn)就能省下不少電來。要做到這一點(diǎn),曙光采用的方式是根據(jù)服務(wù)器的實(shí)施功耗確定工作電源個(gè)數(shù),使電源工作在最佳效率曲線上,同時(shí)調(diào)整任務(wù)隊(duì)列,利用事件寄存器,保障系統(tǒng)功耗最小化。
然后,應(yīng)用在服務(wù)器上的節(jié)能軟件會(huì)給服務(wù)器進(jìn)行二次“減壓”。一方面,節(jié)能軟件會(huì)掃描各集群節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài),自動(dòng)控制已完成計(jì)算任務(wù)的節(jié)點(diǎn)休眠,當(dāng)有任務(wù)時(shí),又會(huì)將這些節(jié)點(diǎn)喚醒。另一方面,通過軟件獲取網(wǎng)站CPU的負(fù)載時(shí)間規(guī)律,在負(fù)載較低的時(shí)候采用降頻方式。“一般來說,網(wǎng)站白天的訪問量很高,CPU負(fù)載也高,到半夜時(shí)就會(huì)降低,凌晨5點(diǎn)到8點(diǎn)之間的負(fù)載率甚至不到10%。這時(shí)候,我們的軟件就會(huì)發(fā)出降頻指令。根據(jù)計(jì)算,可以節(jié)省20%-30%的電力。”此外,調(diào)度系統(tǒng)的配合也可以達(dá)到省電的目的。
而在散熱設(shè)計(jì)方面,冷卻是服務(wù)器廠商較通用的一種技術(shù)。因?yàn)樵摷夹g(shù)會(huì)提高服務(wù)器的運(yùn)載效率,節(jié)省能源消耗。“曙光的整體機(jī)箱散熱方式,同時(shí)采用側(cè)面吹風(fēng)設(shè)計(jì),通過熱平衡和散熱風(fēng)道設(shè)計(jì),進(jìn)行詳細(xì)的軟件仿真,以保障刀片服務(wù)器的散熱,實(shí)現(xiàn)刀片對(duì)120W高性能CPU的支持。在溫度方面,曙光分成三個(gè)溫度區(qū)域,根據(jù)不同的區(qū)域有不同的策略實(shí)施主動(dòng)防護(hù),實(shí)施風(fēng)扇的自適應(yīng)控制。”
除了部件采購、節(jié)能軟件和散熱的有效處理之外,曙光開發(fā)的支持Linux和Windows的內(nèi)核補(bǔ)丁也會(huì)對(duì)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和內(nèi)部任務(wù)隊(duì)列進(jìn)行有效調(diào)節(jié),降低了服務(wù)器的能耗。