《電子技術(shù)應(yīng)用》
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數(shù)據(jù)中心設(shè)計之電源問題分析
摘要: 當(dāng)系統(tǒng)工程師為整個公司的服務(wù)器設(shè)計供電設(shè)備時,他們使用和土木工程師設(shè)計隧道同樣的方式,,建造一個能夠適應(yīng)最大流量的隧道。盡管隧道里大多數(shù)的車輛只是通勤車,,工程師們?nèi)匀灰_保隧道能夠容納大型卡車或者油罐卡車,。
Abstract:
Key words :

一,、過多的電能

當(dāng)系統(tǒng)工程師為整個公司的服務(wù)器設(shè)計供電設(shè)備時,他們使用和土木工程師設(shè)計隧道同樣的方式,,建造一個能夠適應(yīng)最大流量的隧道,。盡管隧道里大多數(shù)的車輛只是通勤車,工程師們?nèi)匀灰_保隧道能夠容納大型卡車或者油罐卡車,。

服務(wù)器也是一樣,。通常會指定基于最大的系統(tǒng)配置及負(fù)載需要電源需求。但是系統(tǒng)工程師不需要如此辛苫,。他們能夠為不同的設(shè)置配備不同的電力需求,。自然地,這將花掉更多的錢,,因此他們傾向于在所有的布線模型中配置最大的電能供應(yīng)而不管實際使用的電量,。

以圖所示的服務(wù)器為例,兩個服務(wù)器來自同一個系列WasteTech'sEscalenteline,。左邊的WasteTech'sEscalente5000SUX配置了足夠的硬件,,只需要60W的電能。右邊的6000SUX的最高配置安裝上足夠多的硬件后則要消耗540W的電能,。然而兩臺服務(wù)器卻使用了同樣的電源,。盡管目前的電源使6000SUX獲得了足夠的電能,但是對于消耗電量較少的服務(wù)器而言,,則提供了過多的電能,。這種過度供電造成了浪費。

不同電力需求的服務(wù)器經(jīng)常配置同樣的電源導(dǎo)致能源利用的低效率

圖不同電力需求的服務(wù)器經(jīng)常配置同樣的電源導(dǎo)致能源利用的低效率

但是問題并不僅限于同一系列的服務(wù)器,。很多時候廠商選擇一種能夠適合所有設(shè)備的電源,。同樣的,問題在于浪費,。雖然廠商選擇同樣的電源應(yīng)用于所有設(shè)備要更便宜一些,,而你最終要為低效率供電負(fù)責(zé)。更嚴(yán)重的是,,環(huán)境也為此付出代價,,因為設(shè)各的低效用電會產(chǎn)生更多的碳排放。

令人感到欣慰的是,,許多像戴爾那樣的公司提供了不同的電源配置方案,,消費者能夠根據(jù)每臺服務(wù)器的工作情況選擇合適的電源。特別是當(dāng)這種配置方法貫穿服務(wù)器的整個使用壽命時,,將大大地降低能耗,。

二,、效率

電源的效率通常用輸出直流電量除以輸入交流電量來計算。如果一種電源能夠用更少的交流電產(chǎn)生更多的直流電,,那么使用更多的交流電將比使用直流電節(jié)能,。公式如下

效率=(輸出直流電)/(輸入交流電)

例如,如果有一種電源輸入300W輸出200W,,計算起來很簡單,,就是用200除以300。

200/300=66%

效率越高越好,。在這個例子中,,66%并不算好。一般來說,,一種高質(zhì)量的電源效率在75%~85%,。例子中那剩下的34并不僅僅是消失了,而是轉(zhuǎn)化成了熱量,,于是不得不再花錢去冷卻這些熱量,。

當(dāng)考慮了電源效率和系統(tǒng)冷卻,計算機有效工作所消耗的電能可能低于驅(qū)動系統(tǒng)總電能的50%,。那就意味著超過一半的能耗成了耗盡投資回報率(RDI)的無底洞,,這種增長的運營成本對客戶毫無益處。

不同型號與用途的機器可以使用不同種類的電源,。

三,、負(fù)載

就效率而言,,當(dāng)服務(wù)器閑置時電源是最低效的,。那并不是說它們使用了更多的電,而僅僅是他們用電的效率低,。就如同一臺摩托車,,當(dāng)停在那里踩油門時,雖然消耗了汽油,,卻沒有移動,。但是當(dāng)把車騎上車道時,最終能到達(dá)某地,,那時被浪費的能量的比重要比你將車閑置的時候少?,F(xiàn)在,想想看一臺服務(wù)器配置最小化,,但是卻使用一個很大的電源,。那個電源將產(chǎn)生許多無用的電。

廠商正在嘗試著解決這個問題,。然而就如之前所看到的那樣,,這將需要更多的前期投入,,特別是使用昂貴的可循環(huán)材料。

四,、冗余

數(shù)據(jù)中心常常配置多余的電源,,原因顯而易見,如果一個電源壞了,,還有其他的能夠保證服務(wù)器運轉(zhuǎn),。事實上,在大型數(shù)據(jù)中心,,電源在不同的電網(wǎng)上,,所以如果交流電源在某個電網(wǎng)上出了問題,其他的電源與服務(wù)器還將繼續(xù)工作,。

冗余的電源配置對于確保設(shè)備正常運行是好的,,但是對于能源效率而言則不然。比如,,如果服務(wù)器運行需要200W,,但是只有1個800W的電源,那么這臺服務(wù)器只能使用25%的供電量,。如果添加了1個冗余的電源,,能源使用就在這2個電源問被拆分了,從每一個電源上僅能獲取100W,。這時將從25%的負(fù)荷,、83%的效率,降到12.5%的負(fù)荷,、65%的效率,。

數(shù)據(jù)中心中的種種問題,歸結(jié)起來其實是一個平衡的問題,。系統(tǒng)可用性與降低能源使用和成本,,究竟哪個更重要?

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