一、為什么企業(yè)需要高效節(jié)能的數(shù)據(jù)中心

企業(yè)在不斷擴(kuò)展IT容量來支持業(yè)務(wù)增長的同時，數(shù)據(jù)中心的能耗越來越高，投入的能源成本也在不斷攀升。與此同時，隨著法律法規(guī)不斷完善，人們的環(huán)保意識不斷提升，對企業(yè)的環(huán)保要求也越來越嚴(yán)格。提高IT能源效率正在成為企業(yè)降低運(yùn)營成本規(guī)劃時所關(guān)注的重點(diǎn)，也是企業(yè)樹立良好的環(huán)保社會形象的重要因素。所以，向高效節(jié)能的IT環(huán)境發(fā)展是眾多企業(yè)提高能源效率采取的有效途徑之一。然而企業(yè)在創(chuàng)建高效節(jié)能的IT環(huán)境進(jìn)程中通常需要解決下列問題：

1)能源開銷持續(xù)攀升

隨著數(shù)據(jù)中心能耗的不斷增加，能源成本也隨之增加，運(yùn)行和冷卻成本也在急劇上升。據(jù)IDC下屬公司Energy Insights近期開展的Johnson Controls調(diào)查顯示，“79%的企業(yè)預(yù)計其能源成本在來年將會繼續(xù)增長。50%以上的企業(yè)預(yù)計成本增長率將是6-20%。”

2)資源利用率低下

企業(yè)內(nèi)的IT資源使用效率低，大量計算資源僅有3%被真正有效地使用。面向應(yīng)用負(fù)載的平均資源利用率是5-20%，導(dǎo)致大量的資源浪費(fèi)。如果能有效透過虛擬化等手段提升系統(tǒng)使用率，即可降低服務(wù)器數(shù)量，進(jìn)一步節(jié)省機(jī)房的用電需求。

3)CO2排放量增加

IT設(shè)備的CO2排放量將達(dá)到人為排放量的2%，大致相當(dāng)于航空業(yè)的排放量，帶來更多的環(huán)境污染。由此可以看出，如何提高服務(wù)器的利用率，降低服務(wù)器設(shè)備能耗，提高冷卻效率，是企業(yè)降低IT總能源消耗的關(guān)鍵。

二、IBM Power服務(wù)器綠色節(jié)能方案簡述

針對上述企業(yè)的節(jié)能減排需求，我們?yōu)槟峁┮徽谆贗BM Power服務(wù)器的綠色節(jié)能解決方案，為您搭建高效節(jié)能的數(shù)據(jù)中心：

1) Power綠色特性：極高的每瓦性能、可變風(fēng)扇速度、水冷門、刀片中心技術(shù)幫助您的數(shù)據(jù)中心提高冷卻效率;

2) Power綠色技術(shù)：EnergyScale、Power6休眠模式、EnergyScale I/O、內(nèi)存控制器動態(tài)模式等創(chuàng)新技術(shù)可降低服務(wù)器設(shè)備能耗;

3) PowerVM虛擬化軟件推動服務(wù)器進(jìn)行整合，提高系統(tǒng)利用率;

4)能源管理軟件Active Energy Manager可對服務(wù)器實(shí)際能耗進(jìn)行計算、監(jiān)控、管理和控制。

我們利用Power服務(wù)器的"芯能量”—先進(jìn)的綠色環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品，幫助您降低IT能源成本，并通過提高系統(tǒng)利用率間接降低采購成本。以"芯能量”為“新動力”助力您的企業(yè)在危機(jī)中尋求新的生機(jī)，從而謀求短期生存與長期發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)“興經(jīng)濟(jì)”的目標(biāo)。

我們通過Power服務(wù)器內(nèi)置的綠色技術(shù)、一系列綠色特性以及軟件，幫您實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合并搭建高效節(jié)能的綠色數(shù)據(jù)中心。

1. Power綠色技術(shù)EnergyScale

Power Systems EnergyScale技術(shù)是Power6處理器內(nèi)置的節(jié)能技術(shù)，可對服務(wù)器的部件能耗進(jìn)行監(jiān)控、管理和控制。功能包括：

1)內(nèi)存控制器的動態(tài)模式-降低內(nèi)存功耗

服務(wù)器通常需要配備大批量的內(nèi)存，所以內(nèi)存子系統(tǒng)的功耗會占服務(wù)器總功耗的一大部分。工作負(fù)載通常是不會讓所有的DRAM芯片始終處于繁忙狀態(tài)的，所以大部分的DRAM電力都被閑置的芯片所耗用，存在功耗浪費(fèi)現(xiàn)象。

IBM Power服務(wù)器利用內(nèi)存斷電(Memory Power down)技術(shù)降低空閑內(nèi)存芯片的功耗。Power6控制器實(shí)施隊列驅(qū)動的策略，只要某插槽的使用請求在控制器中排隊，或者必須恢復(fù)該插槽的運(yùn)行，系統(tǒng)便會將DRAM從斷電模式中遷出，基本上不會因?yàn)殡娏υ蛴绊懶阅?，這個機(jī)制可幫助系統(tǒng)大幅度降低DRAM的功耗。

2)EnergyScale I/O技術(shù)–降低PCI插槽功耗

該技術(shù)可停止對空閑的熱插拔PCI插槽供電，每個插槽最多可節(jié)省14瓦電力。適用于基于Power6處理器的所有Power服務(wù)器以及支持的擴(kuò)展單元。可以自動關(guān)閉未用的熱插拔PCI適配器插槽，包括：空白插槽(未安裝適配器)、未用插槽(插槽已被分配給分區(qū))屬于某個分區(qū)的插槽未通電。

當(dāng)PCI插槽被動態(tài)移出分區(qū)/關(guān)閉時，系統(tǒng)固件將立刻給這個PCI插槽斷電。系統(tǒng)固件會定期自動掃描所有的熱插拔PCI插槽，以便發(fā)現(xiàn)滿足未用標(biāo)準(zhǔn)的插槽，然后對它們停止斷電。

3)Power 6處理器休眠模式-降低處理器功耗

為IBM Power6處理器使用的一種低功耗模式，可以暫停對不工作的處理器內(nèi)核的供電，然后再根據(jù)需要恢復(fù)供電，以降低處理器的功耗。當(dāng)處理器處于休眠模式時，會比空閑狀態(tài)時的處理器節(jié)省11%的耗電。

當(dāng)處理器上沒有運(yùn)行有效的軟件線程時，Power6處理器就可以進(jìn)入休眠模式。指定處理器內(nèi)核上的每個硬件線程都可發(fā)布指令，進(jìn)入休眠模式。如果面向這個內(nèi)核的兩個硬件線程都進(jìn)入休眠模式，則整個處理器內(nèi)核都將進(jìn)入休眠狀態(tài)。Power6內(nèi)核可以獨(dú)立進(jìn)入和退出休眠模式，彼此不影響。處理器的休眠狀態(tài)可以是斷斷續(xù)續(xù)的;操作系統(tǒng)或系統(tǒng)管理程序都可以重新喚醒正在休眠的內(nèi)核。

休眠模式可降低容量點(diǎn)播內(nèi)核的功耗：

-Power4/5：CoD內(nèi)核耗盡全部電力并且運(yùn)行閑置環(huán)路

-Power6系統(tǒng)：所有未經(jīng)許可的內(nèi)核都處于休眠狀態(tài)

4)限電(Power Capping)功能

Power Capping功能通過給服務(wù)器功耗值設(shè)定限額，將電力消耗控制在一定水平內(nèi)。使用時在Active Energy Manager功耗管理軟件中設(shè)置和激活該功能即可。

在大多數(shù)數(shù)據(jù)中心里，當(dāng)一個機(jī)器安裝好后，就會給它配送一定的電力。通常來說，這是一個比較“安全”的電量，會有一定的富余，也許永遠(yuǎn)也不會用到額外多出來的電力。這些多出來的電力我們把它叫作邊際功耗(margined Power)。Power Capping功能允許管理員對當(dāng)前系統(tǒng)的電能進(jìn)行重新分配，把現(xiàn)有機(jī)器的邊際功耗降下來，分配給新的系統(tǒng)。也就是說，在總電力一定的情況下，Power Capping允許用戶向數(shù)據(jù)中心里繼續(xù)添加新的機(jī)器進(jìn)去。

-節(jié)能模式(Power Saver Mode)：節(jié)能模式允許降低固定比例的電壓和頻率，將電壓和CPU頻率下調(diào)一個固定的百分比，以此來達(dá)到節(jié)能的目的。這個百分比是預(yù)先定好的，能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行在安全操作范圍內(nèi)。

-用電趨勢分析(Power Trending)：可持續(xù)收集用電數(shù)據(jù)，提供電源連續(xù)使用情況的數(shù)據(jù)采集。

-熱量報告：Active Energy Manager可以顯示出當(dāng)前環(huán)境的溫度以及散熱情況。

2. Power系統(tǒng)綠色特性

變速風(fēng)扇(轉(zhuǎn)速10,500–5500 RPM)：可基于環(huán)境溫度將風(fēng)扇功耗降低45%(風(fēng)扇功耗占服務(wù)器總功耗的1/3)

-水冷門(Rear Door Heat eXchanger)：基于水冷技術(shù)的后門熱交換器，可驅(qū)散超過50%的機(jī)柜產(chǎn)熱;連接在機(jī)柜后端(增加5”);無需安裝新風(fēng)扇，也無需增加供電量，更無需重新部署數(shù)據(jù)中心。

-Rear Door Heat eXchanger只以傳統(tǒng)方法1/4的成本添加冷卻容量

-在海拔高度相同的情況下，水冷效果是空氣冷卻的3500倍

-采用BladeCenter進(jìn)行整合：采用BladeCenter將不同服務(wù)器平臺及系統(tǒng)平臺進(jìn)行整合，從而節(jié)約占地空間、降低TCO、集中化系統(tǒng)管理。

3. Power系統(tǒng)綠色軟件

1)行業(yè)領(lǐng)先水平的Power VM虛擬化功能

服務(wù)器虛擬化允許將一個物理服務(wù)器分成多個安全的虛擬服務(wù)器，從而為合并物理服務(wù)器創(chuàng)造了機(jī)會，可幫助降低硬件購買成本和管理成本。

PowerVM是在基于IBM Power處理器的硬件平臺上所具有的虛擬化技術(shù)。它是IBM Power System全新虛擬化技術(shù)的統(tǒng)稱(包括：邏輯分區(qū)，微分區(qū)，Hypervisor，虛擬I/O服務(wù)器，APV，PowerVM Lx86，Live Partition Mobility動態(tài)分區(qū)實(shí)時遷移)。

使用虛擬化技術(shù)進(jìn)行服務(wù)器合并是一個非常有效的節(jié)約能源的工具。針對擁有大量低端RS6000、p系列或非IBM UNIX服務(wù)器，電費(fèi)居高不下，但服務(wù)器使用率普遍偏低、機(jī)房空間不足、難以擴(kuò)充的用戶，可以選擇高端IBM Power Systems服務(wù)器，實(shí)施邏輯分區(qū)，從而可以采用少量物理服務(wù)器，建立多個邏輯分區(qū)(Logical Partition)運(yùn)行多個操作系統(tǒng)和應(yīng)用，同時通過物理服務(wù)器合并，大大提高了物理服務(wù)器的使用率，并有效節(jié)約了能耗。

動態(tài)分區(qū)實(shí)時遷移(Live Partition Mobility)允許您將正在運(yùn)行的AIX和Linux分區(qū)，以及它們所承載的應(yīng)用程序從一個物理服務(wù)器遷移到另一個物理服務(wù)器，而不會對基礎(chǔ)服務(wù)產(chǎn)生任何影響。這項遷移操作只需要花費(fèi)幾秒鐘的時間即可完成，可以維護(hù)整個系統(tǒng)事務(wù)的完整性。該功能使得您可以在業(yè)務(wù)的非高峰時段，將工作負(fù)載整合從而關(guān)閉額外的服務(wù)器資源，節(jié)省電力消耗。

2)能源管理軟件Active Energy Manager

Active Energy Manager能對服務(wù)器的實(shí)際能耗進(jìn)行計算、監(jiān)控、管理和控制，對服務(wù)器功耗實(shí)施“巡航控制”，最終為用戶提供高效節(jié)能的數(shù)據(jù)中心。Active EnergyManager與智能PDU(iPDU)或EnergyScale配合使用，能為您提供最廣泛的能源管理功能。

三、小結(jié)：方案優(yōu)勢

IBM Power服務(wù)器綠色節(jié)能方案讓您“用的少”而且“用的巧”：

-領(lǐng)先的PowerVM虛擬化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高效的虛擬化整合，幫助您提高服務(wù)器利用率，減少占地空間，降低能耗，從而降低總投入成本;

-提高能源及冷卻效率的更高的每瓦特性能及水冷技術(shù)在業(yè)界處于領(lǐng)先地位;

-Active Energy Manager配合EnergyScale技術(shù)或iPDU提供最廣泛的能源管理功能