英特尔：对数据中心能耗心中有数

 　　未来五年内数据中心将有大幅度的改变，改变的方向即是“新型数据中心”。尽管各家对新型数据中心的定义不同，但是实现“绿色、高效、运营简单”的目的总是一致，而在实现上述目的的手段中，虚拟化总是被广为提及的一种方法。
 
　　英特尔在进入新兴制造的领域后，大量的时间在分析最终用户的一些使用习惯与困惑。尤其近十年来，在互联网的巨大发展以及IT需求的促进下，给IT运维的人员带来一个巨大的挑战，这就是数据中心的日常运维，以及如何确保数据中心在稳定高效的情况下进行高性能计算。
 
　　英特尔发现，近几年来保险、证券、银行的客户都开始把自身的业务范围扩展到网上。也就是说，今后金融行业的客户，不再是银行的柜员、保险代理人，而是很多网上的家庭用户。当越来越多的网络交易出现时，我们很难预测运算的峰值压力是什么，这对我们数据中心的运维就带来很大的压力。

　　这方面谷歌有个例子，他们对运算服务器做了一个能耗的分析。通过调查，谷歌发现整个的能耗里面，CPU占到33%，而剩下的67%的能耗则源自内存、磁盘以及网络等其他部件。但如果把这些划归到整个数据中心的能耗中，其实网络设备的能耗只占到了30%。那么剩下的其他能耗跑到什么地方去了？在这里，大家都可以想到，空调、制冷的设备、UPS以及其他的一些配电系统、配电的转换、还有照明等很多设施。也就是说，70%的功耗用在了非计算的领域。

　　当然，作为用户来说，大家都希望把更多的功耗转到计算中去，使得自身的数据中心更具备高能效。所以近两年，如何去衡量数据中心所谓的绿色成为了一个热门的话题。而PUE（电能利用率）也越来越普及，所谓PUE就是数据中心总设备能耗除以IT设备能耗。PUE是一个比率，基准是2，越接近1表明能效水平越好。

　　这只是一个很宏观的数值来衡量整个数据中心中到底有多少功耗转到了IT设备上，但是没有反映出计算设备功耗是多少? 也没有反映出在转换到IT设备的能耗中，又有多少转换到CPU、内存、磁盘和I/O卡等关键计算设备中。为此，业界还盛行SPUE值和DCPE值。其中，SPUE值表明了服务器将多少功耗转换给关键计算设备，反映了单位功耗能够提供的计算能力，典型的SPUE值如各行业Benchmark数据、Linpack以及各种实际应用值等。Green Grid所提出的DCPE值则是一个综合衡量的数值。
　
　　不同数值具有不同的改善方法，例如针对PUE，可以通过改善风道设计、改善UPS电源转换效率、直流供电以及利用外部环境“免费”散热的方法等。针对SPUE，可以通过使用80+高转换效率电源、去除服务器设备中不必要的部件、动态有效地实时控制服务器的功耗等方法。针对提升单位功耗计算能力，就可以使用新型处理器，如至强5500来提升处理器能效比，此外采用SSD等高I/O、低功耗设备、优化处理器并行处理等，也可以达到绿色节能的目的。但是无论采用什么方法，都离不开整体设计。

　　目前，英特尔帮很多客户规划数据数据中心的时候，一般会根据他们的条件，把整个的物理图放进去之后，预先把相关模型做出来。举个例子，机房的机柜插满和不插满，是不一样的。不插满，风会从底下过去。包括利用外部环境进行直接散热，这是目前国际上最先进的设计思路。在概念验证( PoC)中，英特尔使用空气节能器简单地将室外空气导入数据中心，能达到几乎所有的散热需求。英特尔的 PoC 对这种 “免费散热 ”方法 ——全年使用 100% 的室外空气冷却温度高达 90 度的服务器 ——可能存在的任何局限进行了严格测试。这个方法可以显著降低数据中心能耗;据英特尔估计，这种方法可以每年为一个 10 兆瓦的数据中心节省 287万美元的运营成本。很多企业，比如英特尔、谷歌、微软等都是利用高纬度地区低于室温的情况，通过外部来进行散热。

　　英特尔的服务器更新战略是英特尔提高数据中心效率， 满足持续增长的计算需求的重要方案之一。通过定期更换旧服务器，英特尔已经节省了运营成本，规避了数据中心构建成本， 并获得了数据中心空间来增加服务器，以便应对设计需求的增长。

　　从 2007 年到 2014 年，英特尔希望通过使用基于多核至强处理器的新服务器更换旧服务器能带来 2.50 亿美元的净现值。

　　在 2009 年，尽管已经获得了一些收效，但严峻的经济状况和资本支出限制也曾让英特尔开始质疑能否继续实施服务器更新战略。但分析最新英特尔至强处理器 5500 系列可能带来的性能提升之后，发现最符合成本效益的方法仍然是继续更新服务器。据分析结果显示，如果将用于服务器更新的资本支出推迟到2010 年，运营成本和数据中心容量成本将增加 0.12 亿美元。