戴爾企業(yè)產(chǎn)品事業(yè)部產(chǎn)品高級顧問Robert Bradfield
測試配置：還原真實主流采購
在本次測試中，戴爾選擇了PowerEdge M1000e機箱搭配M610刀片服務器的組合，兩款對比系統(tǒng)分別為：IBM BladeCenter H 機箱裝載的 HS22 刀片服務器以及HP C7000機箱裝載 BL460C 刀片服務器。
全部的測試系統(tǒng)，刀片服務器機箱中采用滿配的方式，M1000e機箱中滿配16片半高尺寸的M610，惠普的C7000機箱中滿載16片半高BL460C，而由于IBM的HS22是全高尺寸，且BladeCenter H機箱中只能裝載14片HS22，因此，IBM測試系統(tǒng)為14片全高HS22刀片。
Robert Bradfield提到，戴爾選擇這三款產(chǎn)品進行測試，是認為他們都是各個供應商市場上最流行的產(chǎn)品，是銷售量相對較好的，由于各家對刀片服務器的理解有所不同，因此，戴爾只能盡可能的選擇架構和刀片數(shù)量接近的刀片系統(tǒng)。
此外，我們需要指出的是，IBM一直較為堅持全高的刀片設計，其System x中國區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理曹麒麟曾向媒體表示，”全高的刀片將擁有更好的擴展能力，而半高的刀片無法完成多IO通道的擴展。”可以看出IBM并不熱衷于半高產(chǎn)品的推出。
言歸正傳，在測試系統(tǒng)的配置方面，M610、BL460C和HS22全部配置單顆英特爾至強x5670處理器，這是今年3月英特爾剛剛推出的32納米制程工藝的Westmere-EP處理器家族中的產(chǎn)品，主頻為2.93GHZ，六核12線程，12MB L3 Cache，在內(nèi)存方面全部采用6條4GB PC3-10600內(nèi)存，操作系統(tǒng)則全部采用Windows 2008 Server Enterprise x64R2，系統(tǒng)分區(qū)為NTFS。
Robert Bradfield表示，在系統(tǒng)調(diào)優(yōu)方面，戴爾根據(jù)各個廠商的指導手冊與建議，結合最優(yōu)化的調(diào)優(yōu)進行系統(tǒng)的調(diào)優(yōu)和設置工作，戴爾在調(diào)優(yōu)方面極力保證各個系統(tǒng)運行在最優(yōu)的方式下。
而在電源方面，我們可以通過PDF文檔看出，戴爾M1000e采用6x2700w的電源，惠普的C7000機箱為6x2400w電源，IBM采用4x2900w的電源模塊，這基本上是三家刀片系統(tǒng)在售或主流應用的電源模塊，
測試配置
測試的SPECpower_ssj2008版本為1.2.6，同時，戴爾的工程師保證了各個系統(tǒng)的Fireware是該系統(tǒng)能夠從公開媒介獲得的最新版本。為了保證不會產(chǎn)生由于網(wǎng)絡IO部分功耗不同產(chǎn)生的對系統(tǒng)本身測試結果得影響，全部的測試都在本機進行，而不進行網(wǎng)絡環(huán)境下的測試，以求還原刀片服務器自身的能耗指標。
測試的方法：保證公平可信 實現(xiàn)公正度量
2007年12月11日，SPECPower_ssj2008在美國環(huán)?？偸鸷湍茉词褂眯蕝f(xié)會贊助下問世，并由在2008年由SPEC基準測試組織發(fā)布了第一批測試結果，主要測試目的是為了了解服務器的能耗水平，同時，通過對服務器性能的測試，得出服務器每瓦能耗下所能獲得的最佳性能，簡單來說，SPECpower_ssj2008的單位是overall ssj_ops/watt，即”平均ssj每秒性能/每瓦特”
測試方法上，由于Java服務器環(huán)境時目前最為常用的服務器端商業(yè)模型，因此，其默認采用BEA的Java虛擬機環(huán)境和相應模型進行測試，測試的基本流程是，由控制系統(tǒng)按照從被測系統(tǒng)CPU負載的10%到100%（每10%為一個量級），依次發(fā)出不同量級的請求，并持續(xù)一定時間，記錄下該時段內(nèi)的ssj_ops數(shù)據(jù)和系統(tǒng)功耗數(shù)據(jù)平均值，完成一次系統(tǒng)測試最少需要70分鐘。記錄完全部數(shù)據(jù)后，以ssj_ops的總和除以功耗總和，為最終的SPECpower_ssj2008指標。
Robert Bradfield表示，雖然采用Java商業(yè)應用測試模型，但是SPECPower_ssj2008仍然是目前應用最廣泛、接受度最高的測試方法，業(yè)界目前除了SPECPower_ssj2008，并未有如此具有權威性的測試方法，戴爾確實看到業(yè)界有大量非Java商業(yè)應用在刀片服務器上運行，但戴爾不是標準的制定者，對此也確實無能為力。
我們可以看出，SPECpower_ssj2008并非是一個測試”絕對值”的基準測試，而是一個測試”比率”的測試方法，其結論相應顯示為性能功耗比，或能耗性能比，以此展現(xiàn)服務器的”綠色性能”水平。
本次測試中，戴爾服務器性能分析團隊針對每臺測試系統(tǒng)，都進行了三次測試，每次都在測試系統(tǒng)上跑出完整的一套測試過程，選擇總體最高的”overall ssj_ops/watt”得分進行研究比較。
在測試中，三臺刀片系統(tǒng)均將電源冗余模式選擇為AC冗余，并將動態(tài)電源啟用(Dynamic Power Supply Engagement)置為默認狀態(tài)，其中：
戴爾M1000e的電源為AC冗余，默認關閉動態(tài)電源啟用模式。
惠普C7000機箱為AC冗余，保持默認的開啟動態(tài)電源啟用模式。
IBM Bladecenter H機箱將電源管理模式從”Basic”改為”Redundant Power Management”。
其他的設定，可以參見詳細的PDF報告，需要指出的是，IBM的刀片系統(tǒng)并沒有類似”深度睡眠”的Dell Active Power Controller和HP Dynamic Power Saver此類BIOS電源管理功能，因此，戴爾將將IBM Bladecenter HS22的節(jié)電方案中的最小和最大的processor state數(shù)值分別設置成了5%-0%和75-100%–事實上，這一缺憾也造成了后面IBM的一項指標的明顯落后，后面我們會詳細說明。
關注鮮明亮點：戴爾超越兩大競爭對手
100%負載條件下的平均機箱功耗， 戴爾的功耗最低，如果平均到每個刀片服務器上，戴爾的M610刀片功耗約是273w，惠普的BL460C是309w，而IBM的系統(tǒng)雖然總體功耗比惠普要低，但是HS22刀片只有14片，因此，每臺刀片服務器為317w左右。
由于此前我們提到過Dell Active Power Controller和HP Dynamic Power Saver兩項技術，戴爾和惠普在空閑時的功耗都極低，Dell Active Power Controller功能是一個控制刀片服務器整套系統(tǒng)功耗的工具，能夠讓系統(tǒng)在空閑時進入非常低的功耗水平，惠普的技術與此原理基本相同，但是IBM卻并未有此項技術。
Dell Active Power Controller在此刻明確顯示出其作用，可以看出idle狀態(tài)下與10%負載下的能耗差距，但戴爾服務器的能耗仍然一直低于IBM與惠普的系統(tǒng)，這說明在idle時，戴爾能夠大幅度的降低能耗。
每瓦性能方面，戴爾一直領先于IBM與惠普，在筆者質疑為何隨著總體工作負載加大，戴爾優(yōu)勢越來越明顯的時候，IBM與惠普的差距為何基本不變，Robert Bradfield提到了英文文檔的數(shù)值，經(jīng)過查看具體的數(shù)值和計算，筆者得到了相同的圖表。
性能圖表，SPECpower_ssj2008不僅僅關注能耗，更重要的是還關注性能，可以看出，由于少了兩臺刀片，IBM的性能確實存在差距，而戴爾和惠普的性能相差不大，而從數(shù)值來看，真實的反映了三臺服務器系統(tǒng)的性能??戴爾與惠普均采用16臺同樣配置的刀片，性能相差非常小，結合之前每刀片的性能來看（戴爾的M610刀片功耗約是273w，惠普的BL460C是309w），戴爾的刀片確實是最省電的。較小的性能差距的產(chǎn)生很可能來自一些固化的調(diào)優(yōu)或是Fireware設定，不過這還需要與戴爾方面溝通才能夠確定。
之前我們提到過Overall ssj_ops/watt是本次測試最重要的結果，戴爾以超過13%~18%的優(yōu)勢領先兩大強勁的競爭對手。
結論焦點：為何戴爾最節(jié)能？
作為此次測試的領頭人，Robert Bradfield在接受媒體采訪時表示，服務器能耗的降低，包括面向制冷設計刀片服務器、先進的風扇控制和設計技術、采用高轉化率的新一代電源模塊以及通過軟件對能耗進行動態(tài)的調(diào)用，他表示，正是戴爾在這些方面所做的工作，實現(xiàn)了M1000e服務器機柜和M610刀片服務器獲得的優(yōu)異測試表現(xiàn)。
"如果要實現(xiàn)高能效，其中一個至關重要的就是在制冷方面如何設置刀片服務器。戴爾在制冷方面的氣流以及機箱里的阻力，還有在提高風扇效率方面有些非常獨特的專利技術。"他表示，通過這樣的設計，可以讓每一秒流經(jīng)服務器內(nèi)的氣流流量互動額增加，帶走更多的熱量，也可以讓服務器里的風阻盡可能減少，從而達到提高風速、風量的作用。
而在風扇方面，Robert Bradfield表示，戴爾在風扇方面做了很多工作，提高風扇的效率，盡量使得風扇的速度降低，但是出風量保持不變。同時，將服務器組件的耐受溫度設計的更高，這樣一來，風扇帶出的氣流溫度會更高，帶出的熱量也就更高，而基于溫度相差越大散熱越快的基本原理，其散熱效果也就更好。
在電源方面，戴爾目前使用的2700w電源，現(xiàn)在可以實現(xiàn)94%的直流和交流之間的轉換效率，這也是現(xiàn)在在行業(yè)里可以看得見的電源轉換效率最高的電源轉換模塊。
此外，Robert Bradfield表示，戴爾還有一些其他在軟件方面的特性："我們可以做動態(tài)的電源調(diào)用，可以通過這樣的能力來保證這個系統(tǒng)在整體層面上保持一個最佳的電源管理效率。我們可以在設定每個機箱里最高使用的電源功耗，也可以設定每一個機箱里，每個刀片服務器最高的使用功耗，來保證整個系統(tǒng)功耗被控制在一個范圍之內(nèi)，從而實現(xiàn)動態(tài)電源調(diào)用能力。"
附錄，部分測試結論：
注釋：
1 基于戴爾實驗室于 2010 年 7 月進行的 SPECpower_ssj2008 性能指標評測測試以及發(fā)表的題為《企業(yè)級刀片服務器和機箱的功耗比較》的白皮書，將滿配置 16 臺 M610 刀片服務器的 Dell M1000e 機箱與滿配置 14 臺 HS22 刀片服務器的 IBM BladeCenter H 機箱和滿配置 16 臺 BL460C G6 刀片服務器的 HP C7000 機箱進行比較。根據(jù)配置、使用和制造的變化，實際結果/性能可能會有所不同。
2 基于戴爾委托編寫的題為《企業(yè)級刀片服務器和機箱的功耗比較》白皮書中的電能能耗數(shù)字，以及下列成本/使用假設：滿配置 16 臺 M610 刀片服務器的 Dell M1000e 機箱與滿配置 14 臺 HS22 刀片服務器的 IBM BladeCenter H 機箱和滿配置 16 臺 BL460C G6 刀片服務器的 HP C7000 機箱進行比較。假設所有服務器和制造商的 CPU 利用率為 70%。假設 CPU 利用率在一周七天，一天 24 小時都保持不變，持續(xù)三年和五年的時間。在這樣假設的利用率下，戴爾解決方案每個機箱的能耗為 3359 瓦?；萜战鉀Q方案每個機箱的能耗為 3977 瓦；IMB 解決方案每個機箱的能耗為 3565.9 瓦。假設能源成本為 0.09 美元/千瓦時。假設所有解決方案的 PUE 為 2.5。
