在数据中心中,什么样的工作最耗电?又有什么方法可以节省电力呢?从IT的角度来说,机架上可放置服务器、网络设备、硬盘、散热风扇以及转换交流/直流电供电子零件等使用的电源设备;如果从设备的角度来看,放置上述设备的建筑物则必须提供风扇、压缩机和冷凝器,以提供降温和湿度的控制。
随着用户对存储容量需求的爆炸式增长,越来越多的高性能硬盘在数据中心中安装,硬盘的能耗在数据中心中的比例也变得颇为可观。磁盘驱动器在过去30年之间在容量/功率比方面出现了非常显著的发展和变化:现在TB级的存储设备会消耗将近10W的电能,而在1975 年,1TB的存储解决方案需要超过1千万瓦的电力,设备总重量也高达1200吨。 现在我们需要面临的问题是能耗和性能二者密不可分,性能越高所耗费的能源就越多。因此,我们必须有所取舍,如果要节省电力,我们就必须牺牲某些性能指标。 以硬盘马达为例,由于硬盘的盘片由主轴马达所驱动,因此马达转速越快,磁头就可以更快的速度在磁盘表面读写数据。1.5万RPM的硬盘读写速度比1万RPM的硬盘高出50%,但是1万RPM的硬盘所需的电力比1.5万RPM硬盘节省许多。对于当前的硬盘设计,我们只要单纯降低转速就可以节省可观的电力,但是这也意味着我们必须在性能方面有所牺牲,尤其是数据的传输速度和延迟等待时间。 如何才能在能耗和性能中找到平衡点呢?可能人们会觉得只要在硬盘闲置时关闭主轴马达就可以省下可观的电力。不过实际上如果我们关闭硬盘主轴马达的电源就会面临新的难题,因为让休眠中的马达重新启动比主轴马达维持正常转速要耗费的电力还要多,因此主轴马达频繁地停止及重启反而会浪费更多电力。不过希捷为解决这个问题找到了解决方案,其专利技术可让马达在降低转速时变成发电机,一旦应用这项技术,硬盘的休眠操作可节省90 %的能耗。简而言之,正常情形下一个启动/停止动作所需的电力,在这项改良技术下可供10次启动/停止使用。 此外,对于1.5万RPM的高性能硬盘,希捷也开发了新技术,使得硬盘在闲置期间不会完全关闭主轴马达的电源,而是将不必要的电子电路关闭。这不仅能节省电力,而且可让硬盘在闲置时间结束后快速恢复到正常运转,从而将对高性能硬盘的性能影响降到最低。目前,希捷已经提供了Barracuda ES.2、Cheetah NS、Savvio 15K、Cheetah 15K.5多种节能硬盘产品,用户可以采用它们来构建绿色数据中心了。(希) |