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IDC数据显示,目前企业所生成的关键数据正以52%复合年均增长率(CAGR)不断攀升,由此带动企业的数据中心规模越来越庞大,服务器和存储的数量大幅增长。
快速的增长给数据中心在环境控制、电源与冷却、空间管理等方面造成了巨大的压力,同时,随着高密度数据中心设备的广泛应用,企业在能耗和散热管理方面也提出了新的要求。在过去的十年中,服务器供电密度平均增长了十倍。
据IDC预测,到2008年IT采购成本将与能源成本持平。数据中心供电与冷却问题,已经成为所有的数据中心都无法回避的问题。
据统计,维护一个数据中心的费用,能耗占了40%,其中冷却又占了能耗的60%到70%。这是由于传统数据中心机房采用的是平均制冷设计模式。但目前随着机架式服务器以及刀片服务器的出现和普及,数据中心出现了高密度服务器与低密度混合的模式,由于服务器的密度不均衡,因而产生的热量也不均衡,传统数据中心的平均制冷方法已经很难满足需求。
造成目前数据中心的两个现状:一是目前85%以上的机房存在过度制冷问题;二在数据中心的供电中,只有1/3用在IT设备上,而制冷费用占到总供电的2/3。因此降低制冷能耗是数据中心节能的关键所在。
因此,如何在不扩大供电的基础上,把2/3的电源用于IT设备,而将1/3的电源用于制冷,这样就可以节能,或者让数据中心在不增加供电的基础上存放更多的IT设备,这正是新一代数据中心致力解决的问题。
HPDSC精确制冷实现绿色数据中心
针对传统数据中心机房的平均制冷弊端,惠普推出了基于动态智能制冷技术的全新解决方案——“惠普动态智能冷却系统”(DSC,DynamicSmartCooling)。动态智能冷却技术的目标是通过精确制冷,提高制冷效率。DSC可根据服务器运行负荷动态调控冷却系统来降低能耗,根据数据中心的大小不同,节能可达到20%至45%。
DSC系统结合了惠普(HP)在电源与冷却方面的现有创新技术,如惠普刀片服务器系统c-Class架构的重要组件HPThermalLogic等,通过在服务器机架上安装了很多与数据中心相连的热能探测器,可以随时把服务器的温度变化信息传递到中央监控系统。
当探测器传递一个服务器温度升高的信息时,中央监控系统就会发出指令给最近的几台冷却设备,加大功率制冷来降低那台服务器的温度。当服务器的温度下降后,中央监控系统会根据探测器传递过来的新信息,发出指令给附近的冷却设备减小功率。
惠普的实验数据显示,在惠普实验室的同一数据中心不采用DSC技术,冷却需要117千瓦,而采用DSC系统只需要72千瓦。
与此同时惠普还提供了数据中心改造服务,来帮助那些使用HP服务器的客户和合作伙伴在现有的数据中心基础上部署DSC解决方案。
惠普数据中心服务——可定制的评估和站点规划服务,帮助客户对其环境进行评估,使他们了解如何更加高效地利用其现有的资源。惠普散热建模工具和技术,可帮助客户针对高密度服务器和存储设备制定高效的散热措施,并在需要添加新设备时进行更好的规划。
从数据中心到基础设施到组件全部绿色设计
绿色节能是一个系统工程,涉及到多方面的技术,惠普电源和散热技术就覆盖从处理器到整个数据中心的方方面面,支持HPProLiant、BladeSystem、Integrity、IntegrityNonStop和HP9000服务器系列,以及HPStorageWorksMSA、EVA和XP阵列。通过提供整体解决方案——节能型基础设施,帮助客户实现密度最大化以及最优的能源利用。
作为数据中心的关键基础设施,刀片系统本身的节能环保技术是未来数据中心节能降耗的关键所在。
惠普公司的新一代绿色刀片系统BladeSystemc-Class通过创新PARSEC体系架构、创新的能量智控技术(ThermalLogic)以及在供电及散热等部件方面的创新技术,如ActiveCool(主动散热)风扇和动态功率调整技术(DPS,DynamicPowerSaver)等,有效调节电力和冷却减少能量消耗,与传统风扇相比,ActiveCool风扇功耗降低66%,数据中心能量消耗减少50%。
惠普的能量智控技术(ThermalLogic)是一种结合了惠普在供电、散热等方面的创新技术的系统级的节能方法,该技术提供了嵌入式温度测量与控制能力,通过即时热量监控,可追踪每个机架中机箱的散热量、内外温度以及服务器耗电情况,这使用户能够及时了解并匹配系统运行需求,与此同时以手动或自动的方式设定温度阈值。
或者自动开启冷却或调整冷却水平以应对并解决产生的热量,由此实现最为精确的供电及冷却控制能力。通过能量智控管理,客户可以动态地应用散热控制来优化性能、功耗和散热性能,以充分利用电源预算,确保灵活性。
通过采用能量智控技术,同样电力可以供应的服务器数量增加一倍,与传统的机架堆叠式设备相比,效率提升30%。在每个机架插入更多服务器的同时,所耗费的供电及冷却量却保持不变或是减小,整体设计所需部件也将减少。
ActiveCool风扇是惠普BladeSystem中采用的创新部件。ActiveCool风扇具有高风量(CFM)、高风压、最佳噪音效果、最佳功耗等特点,仅使用100瓦电力便能够冷却16台刀片服务器。
其设计理念基于飞行器技术,扇叶转速达136英里/小时,在产生强劲气流的同时比传统型风扇设计耗电量更低。这项深具革新意义的风扇当前正在申请20项专利,可满足众多数据中心的储多需要:最节能的气流;提供足够的气流来冷却需要的部件;强劲的动力足够使冷气穿过刀片服务器和整个机箱;比相同数量的机架安装式服务器噪音降低一半;只使用保持预设冷却阈值所需的风扇,降低电力消耗。
HPPARSEC体系结构是惠普刀片系统针对绿色策略的另一创新。目前机架服务器都采用内部几个小型局部风扇布局,这样会造成成本较高、功率较大、散热能力差,消耗功率和空间。
HPPARSEC(ParallelRedundantScalableEnterpriseCooling)体系结构是一种结合了局部与中心冷却特点的混合模式。机箱被分成四个区域,每个区域分别装有风扇,为该区域的刀片服务器提供直接的冷却服务,并可冗余为其他区域提供冷却服务。
由于服务器刀片与存储刀片冷却需求不同,其冷却规模与机箱内部的基础元件相适应,甚至有时在多重冷却区内会出现不同类型的刀片。结合HPActiveCool风扇,用户就可以轻松获得不同的冷却配置。可调节式风扇支持热插拔,可通过添加或移除来调节气流,使之有效地通过整个系统。这就使集中冷却变得更加行之有效。
此外,惠普的绿色创新还包括通用机架、电源分配单元管理模块等产品,进一步丰富了惠普在企业处理器和芯片组、电源、电源监控和节流(throttling)功能、数据中心服务以及惠普智能散热计划等方面的创新。
惠普的电源和冷却技术可帮助客户有效解决数据中心内的能耗问题,结合惠普用以优化数据中心运营的最佳实践,这些解决方案可以为客户提供高密度的IT资源,降低总体成本、提高总体性能和可靠性。通过显著降低能源消耗,提高数据中心利用率,惠普的解决方案能够帮助客户建立绿色数据中心。
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