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应对IT产业能耗危机 规划绿色IT生态图

    【IT168 信息化

    IT产业链环环相扣,面对能源消耗危机,只有链条上的各个环节都发挥自己的力量,相互协调,才能形成完整的绿色架构。这才是一幅真正的IT绿色生态图。

    CPU走向高能、低耗

    CPU是计算机的心脏,而有数据统计,目前计算机中耗能最高的两个部件就是CPU和内存,因此,CPU厂商在节能方面的努力程度,直接影响计算机整体的节能效果。为了降低CPU的功耗,IA架构CPU的两个最主要生产厂商,Intel和AMD都努力创造节能技术,甚至以此作为竞争的利器。

    Intel近两年来在处理器技术上亮点颇多。在晶体管制程方面,45纳米、高-K金属栅极硅制程技术使得Intel能够制造更快、更“酷”的环保型处理器。戈登?摩尔对45纳米技术大加赞赏。他认为这将使Intel制造的晶体管性能提高20%,能耗却降低30%。


  处理器技术方面,增强型英特尔Speedstep技术(按需配电技术),可让系统动态调整处理器电压和内核频率,从而降低能耗而减少产生的热量。这样,由于风扇不需要如此快速地运转,因而静音功能得到加强。

    AMD的新一代节能技术在其巴塞罗纳处理器上得以体现。在“巴塞罗那”上,AMD首次采用了CoolCore技术、独立动态核心技术(DICE,DynamicIndependentCoreEngagement)和双动态电源管理(DDPM,DualDynamicPowerManagement)。

    除了IA架构处理器外,Sun公司推出的UltraSPARCT1、UltraSPARCT2处理器也在RISC架构处理器,乃至整个IT业界树立了节能处理器的新形象。在UltraSPARC处理器中,Sun使用的基于芯片多线程(CMT)技术可以让CPU在较低的频率工作时,亦能提供很大的吞吐量。采用UltraSPARCT2处理器的服务器曾经一度让Sun重新赢得了服务器市场。

    从总体看来,小到半导体制程,大到CPU架构设计,作为IT领域最核心技术之一的处理器领域的节能设计,总是能令人鼓舞。

    服务器:电源、散热是关键

    从某种角度说,今天我们生活的世界是架构在服务器上的。服务器降低能耗,将会是IT节能减排的主要工作。在惠普的节能技术中,服务器是重要的一环。惠普通过在服务器中采用低功耗CPU处理器和2.5英寸硬盘(功耗最高可降低50%)来实现服务器整体能耗的降低。惠普先后推出了节能型HPProliant工业标准服务器(功耗可降低18%),以及节能型HPBladeSystem刀片服务器(电源与散热成本可降低25?30%)。同时,惠普的绿色存储设备可使得用户在电源与散热方面的成本最高降低45%。与此同时,国内服务器厂商在绿色节能方面同样做出了积极动作。联想服务器从设计伊始就处处体现了绿色环保和节能设计的思想。诸如系统无铅化生产、系统国际化环保认证、电源模块和系统的电磁辐射控制、智能控温降噪设计等。

    联想表示,随着CPU、内存、芯片组等元器件的集成度越来越高、性能越来越强,发热功耗也越来越大。而采用传统的散热解决方案,散热与噪声将成为不可调和的矛盾。因此,联想的一款服务器万全T/R280就采用了NoiseKillerDesign智能降噪技术,通过良好的散热设计、散热仿真以及散热验证,使得系统在散热成本、可靠性、噪声等方面达到更高水平。

    国内另外一家服务器厂商浪潮则推出“器、用、管”三位一体的效能技术,主要从创新硬件技术、硬件平台与应用合理对接、创新的管理技术三个层面帮助用户真正实现节能、降耗。

    例如,通过主板控制模块实现散热功率与系统温度联动,实现散热功耗与系统负载非常好的匹配;通过采用谐振技术,实现交/直流电源之间的高效转换。

    在高性能计算领域有很深耕耘的曙光,在自适应节能框架(APMA)之下,于2007年推出了自适应功耗管理系统。自适应功耗管理系统可以根据实时功耗确定服务器工作电源个数,使电源工作在非常好的效率曲线上,还可以优化服务器操作系统内核,通过优化程序执行队列或者根据负载情况动态调整CPU频率,并对多服务器节点任务调整优先级。

    现在很多时候,谈及绿色IT,人们首先想到的就是服务器和数据中心。目前服务器厂商也从多个层面对服务器进行了节能降耗设计,而不同厂商往往有着自己独特的特点。笔者认为,对于服务器厂商来说,绿色计算从电源、机箱、散热设计等方面着手是正确的选择。因为在数据中心当中,真正在绿色方面有所作为的恰恰是这些方面。绿色理念已经成为这些服务器厂商提高竞争力的一个机会。

    值得一提的是,构建绿色数据中心的过程中,控制电源的电能损耗,提供一个绿色的电源设备是关键点。在这方面,APC-MGE的解决方案值得借鉴,APC公司的UPS采取了新双变换逆变技术,该技术相对于原有设计,能够减少50%的损耗。另外,低功耗的控制器、驱动设备和缓冲电路则能减少30%的空载损耗。这些新技术对于在低负载率下提高UPS效率有着至关重要的作用。同时,APC-MGE大力推广的模块化UPS的应用,提倡“按需配置UPS容量”,通过提升UPS系统的负载率达到提高UPS效率。

    网络:另一个角度的绿色

    网络是分布在IT架构之间的神经,它对各种IT设备起着联络作用。对于网络设备和服务供应商来说,在设备中采用节能技术是亲近“绿色”的方法之一,但同时,用更高效、完备的网络服务,让企业在网络上解决原本需要消耗大量燃油和差旅费解决的问题,也是另一种节能减排的方式。以H3C为例,在产品设计中,H3C普遍采用业界先进厂家、先进工艺、高集成度、低功耗芯片,并结合芯片的低功耗特性开发智能管理软件,在提升系统性能的同时还大大降低了整机功耗。以太网交换机产品的以太网端口具备休眠模式,在无link的情况下自动关闭端口,使功耗降到最低,当有数据传输时又能自动唤醒端口,使其正常工作。

    此外,H3C还在产品设计方面采用高效节能电源,以降低产品能耗;通过智能散热方案,H3C还能改善产品的噪音和能耗。H3C还认为,提升产品可靠性、延长产品的使用寿命是对绿色设计的最大贡献。据悉,H3C在产品可靠性设计方面投入巨大,有专门的团队负责产品端到端的可靠性设计工作和热设计工作。在产品设计初期,为产品制定严格的可靠性要求,在产品研制中采取FMEA、HALT、热仿真、热测试等方法和手段,改进产品的可靠性和热性能,生产制造环节引入HASA方法,目的就是提升产品的可靠性水平,提高产品的健壮性,从而达到预期的使用寿命要求,提高设备的使用寿命,就是减少电子产品对环境的污染,保护了环境。

    思科公司最近发布了思科ASR1000紧凑型汇聚路由器、思科Nexus7000交换平台和针对中国成长型企业特点的Catalyst2918交换机、Navigator路由器,他们希望这些产品能够引领未来网络以创新、绿色为基调的发展方向。致力于为企业通信提供智能解决方案的Avaya公司,在技术和解决方案等产品的研发过程中同样秉承节能降耗理念。他们不仅在设备和操作软件上为企业提供节省电能消耗的产品和解决方案,而且,通过部署远程办公、移动办公,提高企业工作效率;通过使用电话会议等减少能源消耗和二氧化碳排放量,也是Avaya另外一个层面的绿色科技理念。腾博(TANDBERG)视通是另外一家致力于为企业提供以网络为基础的环保方案的IT供应商。在腾博(TANDBERG)视通看来,最简单易行的绿色行动就是视频会议,以减少因出差带来的能源消耗。他们甚至强烈呼吁设定一个显著减少二氧化碳排放的目标,从而让企业将环保作为一种企业责任。

    网络作为最具有代表性的IT基础设施,它孕育着IT的未来。对于“绿色网络”的话题,若像要求芯片和服务器厂商一样要求网络设备和服务供应商提供更加低能耗的产品,似乎有些强人所难,但是,网络这个充满机遇的词汇,也将会给绿色带来新的契机。

 

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