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挑战高能效资料中心 英特尔研发创新技术
2011-11-4 9:22:13
为解决资料中心在发热、耗电及提升性能等方面的挑战，英特尔(Intel)日前提出了多项解决方案，从单一晶体管到与处理器、服务器平台、资料中心、以及输配电网络(electricity grid)，英特尔表示，已发展出一整套技术，能应对当前资料中心所面临的能源挑战。
英特尔指出，云端运算的兴起加上行动数据爆炸性成长，让电力的使用呈现大幅的攀升：资料中心目前大约消耗全球总用电量的1.5% ，每年的用电成本达260亿美元。
针对这些问题，英特尔已经开发出一些创新科技，用于提高数据中心的效率，包括Intel智慧电源节点管理(Intel Intelligent Power Node Manager)技术和Intel数据中心管理平台(Intel Data Center Manager)、高环温(High Ambient Temperatures，HTA)资料中心、以及许多未来的科技，像是用电与温度感知排程(Power and Thermal Aware Scheduling，PTAS)，以及各种电池备援解决方案。
高温环境是资料中心面临的第一大挑战。行动化的革命加快云端的布建脚步，让资料中心面临前所未有的用电挑战。由于数据中心使用许多旧硬件、现有的配置、以及服务层级协议(service level agreements，SLAs)等因素，因此通�；课露韧ǔ１匦肜淙吹�18至21℃。然而许多资料中心却能够在27℃甚至更高的温度下运行，而且不必大幅翻新旧有的设备。一些针对特定用途设计且能适应高温的资料中心，甚至能在40℃或更高的温度下运作。
平均而言，数据中心的所有用电中，约有40%是用在冷却建筑物与服务器，让温度维持在18-21℃。选择这样的低温，主要是因为许多传统因素，但现今的硬件(特别是英特尔平台组件)比起以往更能适应较高温的运作环境。采用较高运作温度的数据中心不仅能降低冷却成本，还能提高用电效率，这种资料中心称为高环温(HTA)资料中心。英特尔在Green Grid、欧盟、ASHRAE以及其它机构中带领各界形成HTA规格。
英特尔举了几个采用其HTA资料中心技术的例子来说明节能效益：Facebook着手翻新位于加州圣塔克拉拉的资料中心，使其能在27℃下运作。Facebook每年的电费因此减少22.9万美元，并从美国联邦政府获得294,761美元的电费折扣优惠。
英特尔位于新墨西哥州的概念实证资料中心装有900部服务器，其100%换气比率的空调系统在33℃下运作，本身没有湿度控制功能，空气过滤的功能也有限。这样的设计让用电量节省67%，等于省下一部价值287万美元的1,000万瓦直流发电机 。另外，在雅虎(Yahoo)一处没有空调的运算中心内，每年仅有少数几天须动用水冷系统(估计用电效率系数为1.08)。100%的天然流通空气，让建筑物的总用电量中仅有不到1%的电力是用在冷却。
Intel提出的「智慧电源节点管理技术」是一种管理方法，能在数据中心内善加运用及管理电力与冷却资源。这项服务器电力管理技术把组件的量测应用扩展到平台层级，让数据中心耗用的每一瓦电力发挥至最大效益。第二代Intel智能电源节点管理技术提供两倍的核心功能，带来关键的信息与控制机制，让数据中心能以更有效率的方式来运作；它能通报系统层级以及处理器和内存子系统的耗电状况，并能限制系统、处理器、以及内存层面的用电量，根据IT管理者定义的策略自动执行限制用电的作业。
Intel智能电源节点管理技术通报数据中心可大幅节省建置成本，并提高服务器效能。用电与温度监视功能可取代IP电源排线与串行连结线路，让每个机架省下约400美元。每个机架最高可增加40%的服务器与效能 。还可提供30%的耗电最佳化效果，而且不影响效能 。
用电与温度感知排程(PTAS) 的建构基础包括将Intel智慧电源节点管理技术以及数据中心管理平台，结合成理想平台，汇集了用电、温度、以及作业负载的讯息，随时机动管理各项资源。它不仅让运作成本降低约20%，还回收最高到50%的未使用冷却资源，达到最高的运作效率 。
Intel电池备援解决方案(Intel Battery Backup Solutions)能降低数据中心的资金支出成本，让不断电系统(uninterruptible power supply，UPS)相关的资金支出成本最高降低到5倍 ，让不断电系统相关的用电效率提升到40%的损耗率 。
英特尔表示，在现有的资料中心中，将近80%都是在低温空调环境下运作，温度介于18-21℃。仅仅把这些数据中心的空调温度范围提高到28-30℃，在大多数情况下都能省下极可观的费用 。
试想，假设全球所有数据中心都将温度调高5℃会有什么结果？
首先，每年立即省下21.6亿美元的用电成本；全球资料中心的耗电量降低8%；可节省243亿千瓦小时的电力(大约相当于西班牙、南非、澳洲、或台湾一个月的总耗电)。另外，二氧化碳排放量减少170万公吨，相当于4,300万棵树生长10年所吸收的碳排放量。
英特尔指出，云端运算的兴起加上行动数据爆炸性成长，让电力的使用呈现大幅的攀升：资料中心目前大约消耗全球总用电量的1.5% ，每年的用电成本达260亿美元。
针对这些问题，英特尔已经开发出一些创新科技，用于提高数据中心的效率，包括Intel智慧电源节点管理(Intel Intelligent Power Node Manager)技术和Intel数据中心管理平台(Intel Data Center Manager)、高环温(High Ambient Temperatures，HTA)资料中心、以及许多未来的科技，像是用电与温度感知排程(Power and Thermal Aware Scheduling，PTAS)，以及各种电池备援解决方案。
高温环境是资料中心面临的第一大挑战。行动化的革命加快云端的布建脚步，让资料中心面临前所未有的用电挑战。由于数据中心使用许多旧硬件、现有的配置、以及服务层级协议(service level agreements，SLAs)等因素，因此通�；课露韧ǔ１匦肜淙吹�18至21℃。然而许多资料中心却能够在27℃甚至更高的温度下运行，而且不必大幅翻新旧有的设备。一些针对特定用途设计且能适应高温的资料中心，甚至能在40℃或更高的温度下运作。
平均而言，数据中心的所有用电中，约有40%是用在冷却建筑物与服务器，让温度维持在18-21℃。选择这样的低温，主要是因为许多传统因素，但现今的硬件(特别是英特尔平台组件)比起以往更能适应较高温的运作环境。采用较高运作温度的数据中心不仅能降低冷却成本，还能提高用电效率，这种资料中心称为高环温(HTA)资料中心。英特尔在Green Grid、欧盟、ASHRAE以及其它机构中带领各界形成HTA规格。
英特尔举了几个采用其HTA资料中心技术的例子来说明节能效益：Facebook着手翻新位于加州圣塔克拉拉的资料中心，使其能在27℃下运作。Facebook每年的电费因此减少22.9万美元，并从美国联邦政府获得294,761美元的电费折扣优惠。
英特尔位于新墨西哥州的概念实证资料中心装有900部服务器，其100%换气比率的空调系统在33℃下运作，本身没有湿度控制功能，空气过滤的功能也有限。这样的设计让用电量节省67%，等于省下一部价值287万美元的1,000万瓦直流发电机 。另外，在雅虎(Yahoo)一处没有空调的运算中心内，每年仅有少数几天须动用水冷系统(估计用电效率系数为1.08)。100%的天然流通空气，让建筑物的总用电量中仅有不到1%的电力是用在冷却。
Intel提出的「智慧电源节点管理技术」是一种管理方法，能在数据中心内善加运用及管理电力与冷却资源。这项服务器电力管理技术把组件的量测应用扩展到平台层级，让数据中心耗用的每一瓦电力发挥至最大效益。第二代Intel智能电源节点管理技术提供两倍的核心功能，带来关键的信息与控制机制，让数据中心能以更有效率的方式来运作；它能通报系统层级以及处理器和内存子系统的耗电状况，并能限制系统、处理器、以及内存层面的用电量，根据IT管理者定义的策略自动执行限制用电的作业。
Intel智能电源节点管理技术通报数据中心可大幅节省建置成本，并提高服务器效能。用电与温度监视功能可取代IP电源排线与串行连结线路，让每个机架省下约400美元。每个机架最高可增加40%的服务器与效能 。还可提供30%的耗电最佳化效果，而且不影响效能 。
用电与温度感知排程(PTAS) 的建构基础包括将Intel智慧电源节点管理技术以及数据中心管理平台，结合成理想平台，汇集了用电、温度、以及作业负载的讯息，随时机动管理各项资源。它不仅让运作成本降低约20%，还回收最高到50%的未使用冷却资源，达到最高的运作效率 。
Intel电池备援解决方案(Intel Battery Backup Solutions)能降低数据中心的资金支出成本，让不断电系统(uninterruptible power supply，UPS)相关的资金支出成本最高降低到5倍 ，让不断电系统相关的用电效率提升到40%的损耗率 。
英特尔表示，在现有的资料中心中，将近80%都是在低温空调环境下运作，温度介于18-21℃。仅仅把这些数据中心的空调温度范围提高到28-30℃，在大多数情况下都能省下极可观的费用 。
试想，假设全球所有数据中心都将温度调高5℃会有什么结果？
首先，每年立即省下21.6亿美元的用电成本；全球资料中心的耗电量降低8%；可节省243亿千瓦小时的电力(大约相当于西班牙、南非、澳洲、或台湾一个月的总耗电)。另外，二氧化碳排放量减少170万公吨，相当于4,300万棵树生长10年所吸收的碳排放量。
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