隨著國家節能減排工作的不斷強化能源功耗問題逐步凸現在每個企業面前電力不足機房因設備過熱而頻頻宕機電費像房價一樣飛速飚升……能源變得越加稀缺和昂貴不斷攀升的能源成本正逐漸成為企業的巨大負擔如何有效降低能耗支出已成為企業CIO們亟待解決的問題
Gartner一項針對CIO的調查顯示%的被訪者認為電力和制冷問題是其數據中心面臨的最大問題能源花費占IT預算的比例已經從%激增到%在美國年的純能源成本消耗已經等同於設備購置成本在歐洲年的純能源成本消耗甚至已經兩倍於設備購置成本
一直以來對於服務器采購和使用來說計算性能是關注的首要目標不過根據現在的形勢來看在采購服務器的時候用戶可能要更多地考慮一下有關服務器能耗的問題
根據某調查機構的數據年我國全年PC服務器銷量約萬台以每台實際功耗平均瓦計算那麼每年的耗電量是萬度而根據北京市電力部門的統計北京年全年耗電是億度合每天萬度也就是說每年年新增服務器的耗電量是北京市 天的電量
現在全國擁有的服務器總數並沒有准確的數字但是可以肯定的是應該遠高於萬台加上耗電量更大的RISC服務器全國全年的服務器耗電總量應該是一個龐大的數字
在此前相當長的一段時間內業界一直有著這麼一個概念那就是計算機相當昂貴而電費非常便宜這也是服務器的采購者不看重其能耗而只關注性能的原因但是現在計算機正變得越來越便宜而電費則變得越來越貴
面對日益嚴重的功耗以及成本問題不僅是硬件廠商包括微軟在內也正在研發將新的處理器電源管理特性(processor power management features)整合到將於明年月發布的Windows Server 之中而Windows平台架構組（Windows Platform Architecture team）則主要是來論述這些特性對於降低數據中心服務器功耗所起的作用以及相比Windows Server 這些特性如何更加廣泛的應用在新的操作系統中
對於一款服務器操作系統而言Windows Server 無論是底層架構還是表面功能都會有飛躍性的進步其對服務器的管理能力硬件組織的高效性命令行遠程硬件管理的方便系統安全模型的增強都會吸引Windows 和Windows Server 用戶而在性能功耗方面全新的系統也帶給了用戶更多的期待
對於正在使用的服務器來說CPU的功耗是非常巨大的在如今的硬件和基礎結構下CPU已經成為計算機中最大也是最重要的控制單元CPU作為服務器產品的核心部件同時也是服務器中的功耗大戶每顆上百瓦的功耗使得無論是服務器的耗電量還是散熱都越來越成了一個大問題Intel和AMD接連推出以低功耗為賣點的CPU尤其是雙核乃至四核等產品的推出讓大家對服務器的低功耗時代充滿信心近年來包括Intel Xeon （Dempsey）Intel Xeon （Woodcrest）Intel Itanium （Montecito）AMD Opteron （Socket AM）AMD Opteron /（Socket F）及Intel Xeon （Tulsa）等新品不斷推出服務器處理器市場一時間熱鬧非常同時這些CPU新品的共同賣點似乎都標榜著低功耗 但是仔細觀察這些服務器新品其所內建的電源供應器（PSU）功率卻呈現不減反增之勢與低功耗的趨勢背道而馳
舉例來說以前台雙路服務器的PSU功率一般在至瓦左右但現今基於Dempsey/Woodcrest或Socket F所推出的新產品其PSU功率很少低於瓦有的甚至高達瓦現實和理想的差距不禁讓人大吃一驚尤其是用戶在了解到現實以後對此表示了極大的驚詫大家都希望在CPU低功耗時代來臨之際獲得更加低功耗的服務器雖然低功耗CPU的立意不錯但是其對應服務器產品的功耗仍然居高不下因而人們最終發現處理的低功耗並不代表系統的低功耗
當服務器的利用率高於%的時候服務器將進入一種高處理狀態而當服務器超過負荷的時候Windows系統將會自動的將其關閉同樣在Windows Server 中用戶也可以將服務器處理負荷鎖定在一個比率之下同時新的系統還擁有一套出色的負荷等級控制從而更好的適合用戶的需求
在Windows Server 中大多數使用者稱他們並不會使用Windows servers上現有的減速特性這主要是因為這個特性默認是沒有被啟用的在Windows Server 中根據當時市場的需求微軟更加關注的是系統的性能而機器外部的改變則很有可能會影響系統的性能所以在默認情況下這一特性是不被打開的而到年後功耗的問題將越來越凸現出來所以我們現在將所有主要服務器的這一特性都默認設置成被激活狀態
Windows有兩種CPU使用方法C狀態用來停止時鐘而P狀態則用來減慢時鐘的運行速度簡單地說P狀態通過調整CPU的轉速和電壓數來達到低功率消耗的目的當系統在執行代碼時就處於這一狀態而C狀態是將處理器設置為睡眠狀態以達到降低功耗的目的當系統空閒並沒有執行代碼時就處於這一狀態C狀態是舊的CPU功耗管理辦法而P狀態是新的方法另一種理解方式則為P狀態是在你工作時調整電源使用來節能而C狀態則是在用戶空閒時節約電量
Windows Server 與Intel 和 AMD在管理電源的方法上並沒有很大的不同AMD 和 Intel擁有相似的技術雖然他們對電源處理的方法不同但最終的實現目的都是一致的總體來說無論哪種處理器要在Windows下做到很好的電源管理都會有大量的事情需要安排就緒首先就是處理器需要支持這些特性其次服務器供應商需要提供系統以用來啟用並且發揮這些特性的優勢所在第三服務器供應商需要通過ACPI（高級結構和電源接口）將這些特性適當的應用於Windows系統一旦所有這些一一就緒Windows系統就可以有效的管理電源了
Windows的另一大歷史問題就是關機過程緩慢在Windows XP裡一旦關機開始系統就會開始一個秒鐘的計時之後提醒用戶是否需要手動關閉程序而在Windows Server裡這一問題的影響會更加明顯這無疑在某種程度上增加了能源的消耗到了Windows Server 秒鐘的倒計時被一種新服務取代可以在應用程序需要被關閉的時候隨時或者一直發出信號這一改進起初遭到了開發人員的懷疑他們置疑這種新的方法會不會過多地剝奪應用程序的權利但現在他們已經接受了它並且認為出於快速反應以及降低功耗的考慮這項改進是值得的
除此之外用戶更加關心的是在使用新的電源管理技術後服務器會不會發生宕機問題微軟研究組在試驗環境中做了多次這樣的實驗事實證明這是一個很成熟的技術發生這一危險的潛在可能性很小與此同時Intel 和AMD也作了很多的工作來確保類似問題不會發生
據估計目前全球所有數據中心每年的耗電量已達到億千瓦時對於企業的CIO們而言減少這些電能中的損耗不僅提高了企業的經濟效益而且提高了社會效益在當今倡導建設節能型社會的趨勢下企業更應該明確自己的社會責任感通過建設綠色數據中心有效降低能耗節約能源
數據中心追求的是更強大的運算處理能力和更安全的數據保護但在能源開銷與日俱增的今天技術的飛速度發展帶來的是能源的大量消耗面對越來越龐大的數據中心以及越來越沉重的能源問題數據中心的建設也將從早期的功能服務轉向智能服務以及節能服務低能耗環保型的綠色數據中心必將成為數字時代的新主題
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