長期以來,更強大的數(shù)據(jù)中心處理能力一直是我們追求的目標(biāo)。但在能源開銷與日俱增的今天,處理器及存儲技術(shù)發(fā)展的另一面是需要消耗更多的資源。隨著服務(wù)器密度的不斷增大,供電需求也在相應(yīng)增加,并由此產(chǎn)生了更多的熱量。實際上,數(shù)據(jù)中心供電與冷卻供應(yīng)不足的問題,已經(jīng)成為許多公司實現(xiàn)其IT目標(biāo)的羈絆。
根據(jù)美國采暖、制冷及空調(diào)工程師協(xié)會的調(diào)查顯示,在過去的十年中,服務(wù)器供電密度平均增長了十倍。因此,數(shù)據(jù)中心每年僅為冷卻而發(fā)生的費用就已將近數(shù)百萬美元。而且不幸的是,許多數(shù)據(jù)中心都被卷入了熱量的怪圈:為了驅(qū)散現(xiàn)有熱量而產(chǎn)生新熱量。這個問題與服務(wù)器平臺無關(guān),無論是使用機架式服務(wù)器、塔式服務(wù)器還是刀片服務(wù)器,所有的數(shù)據(jù)中心都無法回避這個問題。事實上,一位來自Google的工程師警告說,如果今天的計算機每瓦耗電量所產(chǎn)生的工作效率得不到提高的話,最終運行這些機器所產(chǎn)生的電力花費將超過最初購買這些硬件設(shè)備的價格。
以100個插滿機架式服務(wù)器的服務(wù)器機架為例,每臺機架自耗電12至13千瓦、服務(wù)器耗電1.3兆瓦,而散熱所需的冷卻耗電量幾乎等同于計算機硬件自身的耗電量。因此冷卻設(shè)備還需另耗電1.3兆瓦。如果以每千瓦10美分的電價計算,一年無休止運營1.3兆瓦電力將花費大約120萬美元。無可否認(rèn),這個數(shù)字是相當(dāng)可觀的。因此降低供電與冷卻系統(tǒng)的花費迫在眉睫。
控制供電與冷卻的先進(jìn)技術(shù)??惠普(HP)能量智控技術(shù)(Thermal Logic)
為了解決節(jié)節(jié)攀升的熱量與能源消耗的難題,惠普(HP)創(chuàng)新性地推出了能量智控技術(shù)(Thermal Logic)。作為下一代HP BladeSystem產(chǎn)品內(nèi)建的一項創(chuàng)新性的技術(shù)戰(zhàn)略,能量智控技術(shù)使用戶能夠在供電及冷卻之間做出平衡,并提升其數(shù)據(jù)中心的工作效率。
能量智控技術(shù)(Thermal Logic)使用戶能夠根據(jù)需求監(jiān)控、整合、共享并匹配電力資源。同時還可以根據(jù)當(dāng)前的工作、供電容量以及冷卻水平平衡性能、供電與冷卻,以達(dá)到最佳性能。用戶可以設(shè)定供電與冷卻閾值以實現(xiàn)最佳性能或最高效率;或者自動開啟冷卻或調(diào)整冷卻水平以應(yīng)對并解決產(chǎn)生的熱量,由此實現(xiàn)最為精確的供電及冷卻控制能力。
密度,曾經(jīng)是冷卻系統(tǒng)難以跨越的一道障礙,現(xiàn)在由于有了能量智控技術(shù)的HP Active Cool風(fēng)扇以及HP PARSEC體系結(jié)構(gòu),已經(jīng)成功轉(zhuǎn)化為一種優(yōu)勢。借助這些創(chuàng)新技術(shù),與傳統(tǒng)機架式服務(wù)器相比,刀片服務(wù)器可在最需要冷卻的地方獲得更多的氣流,而所需的電力大大減少。
數(shù)據(jù)中心的每一個部件都對其它部件產(chǎn)生作用,因此,如果一個高耗電的刀片服務(wù)器影響了鄰近機架的氣流,就會迫使整個刀片系統(tǒng)套件以最高的冷卻量工作,產(chǎn)生能源浪費。通過在每一個系統(tǒng)套件中分列多個工作區(qū)域及安裝多個傳感器,HP BladeSystem 可根據(jù)不同的熱量密度分配供電及冷卻控制。與傳統(tǒng)服務(wù)器的風(fēng)扇相比,冷卻同樣數(shù)量的刀片服務(wù)器,能量智控技術(shù)所需氣流減少50%, 所需電力下降70%。
全新HP BladeSystem c-Class內(nèi)嵌了能量智控技術(shù),以最大限度地節(jié)約內(nèi)源和實現(xiàn)最佳冷卻功能,最終實現(xiàn)最佳的性能功耗比。在每個機架插入更多服務(wù)器的同時,所耗費的供電及冷卻量卻保持不變或是減小,整體設(shè)計所需部件也將減少。更高的密度帶來的是更少的阻隔機箱以及機架內(nèi)空氣流動的電纜。因此,數(shù)據(jù)中心中每平方英尺所需的冷卻量都將有所下降。
惠普(HP)能量智控技術(shù)(Thermal Logic)中的創(chuàng)新
立即可見的所有熱量數(shù)據(jù) 能量智控技術(shù)可以向HP BladeSystem Onboard Administrator以及HP Systems Insight Manager報告溫度數(shù)據(jù)。借助這一熱量監(jiān)控功能,追蹤每個機架中機箱的散熱量、內(nèi)外溫度以及服務(wù)器耗電情況變得易如反掌,這使用戶能夠及時了解并匹配系統(tǒng)運行需求,與此同時以手動或自動的方式設(shè)定溫度閾值。用戶可根據(jù)自身需求選擇控制水平,以平衡供電、散熱量、密度及系統(tǒng)運行裝況。
集中電力分配使之成為共享資源 通過提供與用戶整體基礎(chǔ)設(shè)施要求相匹的配電量,HP Dynamic Power Saver進(jìn)一步改進(jìn)了耗電狀況。由于電源在高負(fù)荷下運轉(zhuǎn)才能發(fā)揮最大效力,該裝置可使其保持最高效的工作狀態(tài),同時確保充足的電力供應(yīng)。HP Dynamic Power Saver可在后臺持續(xù)工作,并集中分配電力,保障系統(tǒng)在更高的供電負(fù)荷下運行。此外,還可以通過較低的供電負(fù)荷實現(xiàn)電力的節(jié)約。
HP Active Cool風(fēng)扇實現(xiàn)有效的冷卻 作為一種創(chuàng)新的設(shè)計,HP Active Cool風(fēng)扇僅使用100瓦電力便能夠冷卻16臺刀片服務(wù)器。其設(shè)計理念基于飛行器技術(shù),扇葉轉(zhuǎn)速達(dá)136英里/小時,在產(chǎn)生強勁氣流的同時比傳統(tǒng)型風(fēng)扇設(shè)計耗電量更低。這項深具革新意義的風(fēng)扇當(dāng)前正在申請20項專利,可滿足眾多數(shù)據(jù)中心的儲多需要:最節(jié)能的氣流;提供足夠的氣流來冷卻需要的部件;強勁的動力足夠使冷氣穿過刀片服務(wù)器和整個機箱;比相同數(shù)量的機架安裝式服務(wù)器噪音降低一半;只使用保持預(yù)設(shè)冷卻閾值所需的風(fēng)扇,降低電力消耗;能夠輕松擴展以適應(yīng)未來要求最苛刻的產(chǎn)品藍(lán)圖要求。
HP PARSEC體系結(jié)構(gòu)使集中冷卻行之有效 HP Parallel Redundant Scalable Enterprise Cooling(PARSEC)體系結(jié)構(gòu)是一種結(jié)合了局部與中心冷卻特點的混合模式。機箱被分成四個趨于,每個趨于分別裝有風(fēng)扇,為該趨于的刀片服務(wù)器提供直接的冷卻服務(wù),并為所有其它部件提供冷卻服務(wù)。由于服務(wù)器刀片與存儲刀片冷卻標(biāo)準(zhǔn)不同,而冷卻標(biāo)準(zhǔn)與機箱內(nèi)部的基礎(chǔ)元件相適應(yīng),甚至有時在多重冷卻區(qū)內(nèi)會出現(xiàn)不同類型的刀片。有了HP Active Cool風(fēng)扇,用戶就可以輕松獲得不同的冷卻配置??烧{(diào)節(jié)式風(fēng)扇支持熱插拔,可通過添加或移除來調(diào)節(jié)氣流,使之有效地通過整個系統(tǒng)。這就使集中冷卻變得更加行之有效。
惠普(HP)能量智控技術(shù)Thermal Logic
與1U機架安裝式服務(wù)器相比,HP BladeSystem每年減少耗電量33%
整合、優(yōu)化的設(shè)計采用了功耗更少的部件
高效電力系統(tǒng)節(jié)省30%不必要的用電量
每冷卻16臺服務(wù)器所需氣流減少50%
與16臺1U服務(wù)器相比,所需冷卻耗電量減少70%
噪音水平降低一半。
HP Active Cool風(fēng)扇速度達(dá)到18000 rpmx2.5秒/刀片=扇葉速度136英里/小時
在25攝氏度的條件下,每個HP Active Cool風(fēng)扇可冷卻5臺常見IU服務(wù)器