服务器效率：利用工作负荷调整能源使用【百科全说】

操作方法

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今天春，英特尔推出了其最新的XeonE5-2600系列服务器微处理器。当然，这一系列的微处理器的性能足以再次刷新纪录。为什么能源比例在XeonE5-2600系列能源高效性能中的作用很重要？由Google公司的电脑工程师路易斯？安德烈？巴罗索和乌尔斯？霍尔茨早在2007年发表的文章中指出，大多数服务器运行小于高峰工作量，因此其效率远低于理论最佳状态。高能效表现使服务器的能源使用情况与工作量成正比例，能够大大提高常见的数据中心工作负载的效率。作者指出服务器的闲置功耗是其满载效率的10％，大于80％的满载效率30％以上的使用率。更大的比例意味着更大的实际工作量的效率。那么，我们如何做呢？让我们来看看发表在SPECPower_ssj2008数据的趋势吧。下面的第一副图表显示SPECpower数据中各系统的代表特定的配置和测试条件下，不同世代系列处理器的演变情况：如何分析这一图表？系统工作量绘制沿X轴（从闲置到100％负载的系统容量）；沿Y轴绘制系统电源。每台服务器的曲线遵循一个直观的进展；系统工作量的增加，用电量相应增加。增加的程度与相关系统成比例。需要注意的是更高的性能的图表展示是在右边，低功率下降，因此右下角显示的是更高的效率。一代又一代的逐步提高性能从上图中，我们可以明显看出的是每一代的连续峰值性能都在不断增加。获得“高峰期”能源效率与系统性能的增加有相应内在联系。这被俗称为“摩尔定律”。注意，这些系统的峰值功率是相对恒定在250瓦。然而，该图显示额外的低功率利用率低，即通过在数据中心的实际工作量提供更高的能源效率来实现“能源的比例。”假设每个系统在运行中等负荷，平均功率从2006年的超过200瓦下降至2012年的120瓦。净功率减少了约40%美元，假设能源成本为0.10/kwh，PUE的值为2，运行成本每年节省约150美元。此外，工作输出能力，负载增加了10倍。值得一提的是，大转变往往在这时容易发生。你可以从下面的图看到，其着眼于扩大能源使用对系统的工作量的相对峰值。不用考虑细节，这种改善是可以理解的，就类似于离开房间时“关灯”一样，实现工作量比例。这是对架构而言。这几代架构产品的改善是为了提高效率，通过由SPECPower测量，其效果要优于单纯的提高性能。如上面第一幅插图所示，性能的年均复合增长率（SPECPower测量其工作量为100％）增加了45％，同时效率的复合年增长率则增加了60％……“优于线性”缩放是多个处理器技术相互作用的结果。总之，使用SPECpower度量，双插座容量服务器已取得显着的进步，能源效率复合年增长率达到60％左右。自2008年以来，该测试每SPECpower基准的结果性能提高了近10倍，而能源使用已经下降了40％。这便是节能性能！本文作者温斯顿？桑德斯已经在英特尔的制造和产品部门工作了近二十年。自2006年以来，他一直负责倡导服务器和数据中心提高效率的措施。温斯顿毕业于加州大学伯克利分校和华盛这使我们回到巴罗索和霍尔茨在2007年提出的模型。我们应该怎么做呢？比较最近由富士通公布的模型与谷歌团队的模型，显示我们距离电源管理还有多远。尽管富士通/Xeon系统并不完全实现了10％的模型闲置功率调整，通过30％的相对工作量在单位模型内的效率数百分比。值得注意的是，富士通/Xeon系统40％以上的利用率，超过目标顿大学。你可以在Twitter上关注他“WinstononEnergy”。

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