核能引人深思 服务器不能忽略功耗问题

近期发生在日本的核泄漏事件，想必在广大读者心目中留下了深刻的印象。一幅幅令人触目惊心的图片，不仅展现了因地震和海啸造成的满目疮痍画面，而且还引发了人们对核能利用的深刻思考。

核能是人类为获取更多能源而开创的一种新型方式。由于对能源的需求日益旺盛，在全球各个地建立起了越来越多的核电站。众所周知，在当代信息社会中，互联网科技的迅猛发展，为世界经济和社会的发展与完善注入强劲动力的同时，也消耗了越来越多的能源。在这种情况下，绿色IT（Green IT，也叫Green Computing）概念也就随之而产生。

近年来，IT节能减排已经成为国际IT业界一致认可的发展潮流。各国政府和企事业单位纷纷推出鼓励发展绿色节能和发展低能耗产品的计划和措施。尤其是应用在关键IT环境和数据中心等需要装备众多芯片的服务器领域，正面临着巨大考验。根据调查发现，全球每年服务器消耗的能耗费用占服务器采购费用的一半，约为320亿美元。这意味着服务器能耗问题已经变得十分紧迫。

服务器领域刮起一股"绿色"风

而服务器能耗最大源头为处理器，单颗至强处理器的功耗大都在80瓦、95瓦，有的甚至达130瓦（如至强W5580）。针对此种情况，英特尔、AMD和Calxeda(原名Smooth-Stone)等公司相继推出了不同系列的低功耗处理器产品，以顺应绿色节能的趋势。

英特尔方面，近年来加快了拓展面向"微型服务器"系统的Atom架构服务器产品，处理器的热设计功耗不高于10瓦。在近期可能推出Xeon E3-1220L等几款新的Xeon处理器，其热设计功耗20瓦。在今年的下半年，英特尔公司可能会推出另外一款耗能在15瓦左右的Sandy Bridge处理器。而AMD开发的超低功耗服务器处理器Opteron平均每个核心的功耗约为5.83W，并且还在研发用于服务器的Fusion芯片。

另外，Calxeda公司推出了四核心ARM SoC处理器，据介绍，可以被部署到2U机架空间内的这种处理器数量可以达到120颗，而每颗处理器和内存功耗仅为5瓦，平均每颗1瓦。ARM用于智能手机及平板电脑的低能耗处理器也即将用于服务器。Nvidia今年初也宣布了丹佛(Denver)计划, 研发基于ARM架构的CPU，用于PCs，服务器及超级计算机。

不难看出，各大芯片厂商纷纷把目光盯在了未来的低功耗战场，立志在这片新的市场领域抢占制高点。不过以上谈到的一些低功耗处理器还没有上市，这只是各大厂商为了争得更多市场份额而规划的宏伟蓝图和产品设计方案，当然也有不少低功耗产品已经陆续推向了服务器领域，其中包括一些面向微服务器的产品，这其中包括采用Sandy Bridge架构的低能耗至强处理器Xeon E3-1260L和Xeon E3-1220L。下面，我将为大家介绍几款著名的低功耗服务器产品。

SM10000-64，是SeaMicro采用Atom双核心处理器N570打造的一款64位低耗能服务器。通常这种低能耗的Atom处理器用于上网本上，但此次SeaMicro公司将该处理器应用在服务器上面，也算是一种服务器CPU功耗问题的解决方案。

高性能低能耗强机：全新SM10000-64服务器

外观上，SM10000-64服务器三维尺寸为44.45*48.26*76.2cm（10U），只占同类当今最流行服务器的四分之一体积，能耗方面也仅为同类的四分之一。

SM10000-64服务器"瘦身化"设计

全新SM10000-64服务器正面图

全新SM10000-64服务器侧面图

全新SM10000-64服务器后部

配置方面，SM10000-64搭载的N570处理器其单核心运算速度为1.66GHz，双核心四线程。支持64位操作系统，内存配备为4GB。与传统服务器芯片相比，这种芯片更加适合执行电子邮件、研究、网络社交等网络事务的处理。

存储方面，最大支持64个2.5英寸热插拔HDD或者SSD，另外还配有8个存储卡插槽，标配500GB SATA硬盘。电源方面，采用3+1冗余配置。

全新SM10000-64服务器部分参数

去年该公司曾经展示一款搭配512 Atom Z530单核处理器的SM10000-64，如今搭载的512颗Atom N570的SM10000-64能耗更低，很多云计算服务提供商及电信公司都表示对这款产品有兴趣。相信这款低功耗服务器能在"绿色IT"道路上走出一片天地。

PRIMERGY TX100 S2是富士通公司为解决高能耗问题而推出的一款产品。该产品通过了能源之星5.0认证。另外，它还采用了Cool-safe绿色节能技术，利用空气流动原理和无电缆设计，使用独特的蜂窝设计并配合超大低速风扇冷却设计，为处理器等工作组件提供全方位散热解决方案。

PRIMERGY TX100 S2

配置方面，PRIMERGY TX100S 2基于单插槽式设计，支持英特尔至强3300系列处理器。内存方面，拥有4个DIMM（DDR3）插槽，可以支持最高16GB内存扩展。用户可以通过混合搭配，实现双通道运行，在低功耗的情况下使性能获得提高（2个模块的内存容量必须一致）。

存储方面，提供2个3.5英寸（4个2.5英寸）SATA硬盘托架。电源方面，采用能效高达88%的电源模块，提供250瓦的电源输出。

0瓦特运行模式图

PRIMERGY TX100 S2服务器具备极佳的性价比，尤其适用于希望集中IT业务以提高效率的中小企业。同时，TX100 S2运行时噪音极低，可在各种办公环境下应用。凭借关机模式下零瓦特的特性和能效高达88%的电源单元，PRIMERGY TX100 S2服务器能最大限度地减少成本，并降低对环境的影响。

低功耗处理器的发展前景比较广阔，但是目前也遇到很多问题。

首先是人们的意识问题。在人们的印象中，涉及到企业级应用的IT产品，都会联想到高、精、尖、能耗高等特点，因此会下意识地认为，企业级应用的服务器芯片也有类似特点，而低功耗的服务器芯片并不能满足各类企业级用户的需要。大部分企业级应用都需要处理大量的数据和网络通信任务，为IT关键应用提供骨干支持。但是随着技术的不断发展和整个服务器架构的优化，以及日益普及的云计算、虚拟化等，都将是低功耗处理器发展的一大契机。比如，如果你仅仅是一家中小型企业用户，完全可以通过云计算来缩减大量的基础架构，可以采用按需购买而不是一次性先行购买整个IT基础架构的方案。

其次是低功耗产品的成本问题。技术创新能带来成长，但是在发展初期会耗费巨大的人力、物力等资源，使得技术创新带来的成本急剧上升，对服务器芯片来说也是如此。不过这仅仅是一个过程问题，经历一段市场"磨合"之后，低功耗处理器往往更会受到人们的青睐，在整个处理器市场中具有更多亮点，特别容易引起人们的广泛关注。比如同样性能的至强X5570和L5640，功耗上L5640要比前者低30%，而根据有关统计，数据中心电费一项就占到总运营成本的23%，这么一来，低功耗的处理器就会给企业用户带来更多节省。

最后就是性能问题。一般认为，低功耗芯片在性能上往往不如常规产品。不过话说回来，现在很多拥有同样性能的处理器拥有更低的能耗，比如刚才上文提到的至强L5640。其实，想要让性能不再是低功耗产品的软肋也并非难事，它仅仅是一个技术发展和社会进步的过程。

低功耗处理器的研发和推广，虽然不能有效阻挡能源需求日益旺盛的汹涌浪潮，但是它却开辟了一种减缓高能耗快速发展的道路，也强化了人们对能源科学合理利用的广泛思考，在整个世界经济发展的历程中，树立起一面"绿色"的旗帜。

我们也有理由相信，此次日本核泄漏事件的发生，将加快处理器低功耗的发展进程，引发人们对绿色IT的更多关注。