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2009-05-08 14:04 出处:PConline原创 作者:Pconline服务器频道 责任编辑:wenzhicheng
1高转换率的80 PLUS认证电源回顶部

  随着企业信息化建设的开展,服务器逐渐成为众多企业的必备配备。而体积小巧、性价比高的1U机架服务器在受中小企业欢迎的同时,也会因长期高负荷的运作所带来诸多问题所困扰。由此,如何通过技术规避1U服务器由于空间限制所产生的能耗、稳定度、散热问题,成为包括企业用户和服务器厂商所共同关注的问题。但是,服务器厂商一般却很少涉足这个领域的自主研发,大部分产品直接采用Intel的设计。华硕作为为数不多具备独立研发节能技术的服务器厂商,其产品以稳定的性能屡次赢得大奖,特别是1U服务器产品杰出的节能设计性能,更是给众多专家及用户留下了深刻印象。如此突出的节能设计是怎样实现的呢?为满足广大企业用户的“求知欲”,笔者将对华硕主要节能技术逐一剖析。

  一、高转换率的80 PLUS认证电源

  我们先从最能体现华硕服务器产品节能特性的80 PLUS认证电源开始解析。

  80Plus是美国Ecos和EPRI两个组织倡导的节能标准,要求桌上型电脑及服务器的电源转换效率在输出功率为额定功率20%、50%、100%的情况下均不低于80%的使用效能,且满载时功率因数不低于0.9,降低无用的功率消耗。

  在电源将交流电转换成计算机使用的直流电的过程中,转换后的直流电总输出功率和转换前的交流电总输入功率的比值,成为电源效率(Efficiency)。功率因素校正(Power Factor Correct)是指有效功率(KW)与总耗电量(KVA)的比值,功率因素校正可以用来衡量电力被有效利用的程度,功率因素校正值越大,代表着电力的利用率越高。

  使用80PLUS的高效电源,用户到底能获得什么益处呢?

  我们知道,一般电源(非80PLUS)的转换效率只有60%~70%,也就是说100W的交流电输入你的电源,转出来变成直流电只有60W~70W,其余的30~40W全部变成热能散失在空气中了。而如果使用80 PLUS认证电源,其超过80%的转换效率意味着电源只把不到20%的电力变成了热量,使80 Plus电源输出效率增加的同时反而降低了温度。系统既能稳定运行,又能节省电费开支,极大地体现了“环保电源”的概念。

  由此,所衍生出的因使用80 Plus电源所获得的直接和间接效益总结如下:

  ①降低能源消耗,节省电费支出。

  ②降低由计算机功耗产生的热源,减低建筑物空调电费的支出。
 
③增加计算机的稳定性与可靠度,减少计算机维修保养费用支出。
 
④允许更多计算机在原电路使用,降低电力输配线扩充的费用。

  作为全球领先的3C解决方案提供商,华硕电脑在2008年发布了以“绿色、节能”为核心的华硕服务器策略。该策略指出:华硕服务器将致力于绿色节能技术的创新,将“绿色、节能”融入到设计研发、生产制造、渠道培训等多个环节,致力打造最适合中小企业的绿色节能产品及解决方案,并在此策略下,同步推出了以华硕RS160-E5、华硕RS100-E5等为主打的多款华硕第五代绿色节能服务器,其所发布产品均选用通过80PLUS认证的80+高效率服务器电源,在运算处理中,供电效率高达85.5%,总耗电大幅节省近30%。

  在环保观念深入人心的今天,IT的绿色节能得到前所未有的重视,尤其对于处于成长阶段的中小企业,由于资金、技术、人力等诸多条件的制约,如何从节能角度出发来搭建企业信息化平台,在以最低的投资成本获得更大的经济效益的同时,为社会和企业自身营造一个“绿色”环境,这其中的重要性不言而喻。有数据显示,以数据中心为例,一个传统数据中心三年的电力消费成本几乎与部署该数据中心所消耗的资金相等。这是一个多么可怕的电力耗费。节能,必须行在当下!

2SMART-FANTM智能风扇技术技术回顶部

  2、SMART-FANTM智能风扇技术技术

  在企业信息化平台搭建中, 1U机架服务器因其体积小巧、性价比高等优势而广受IDC、网吧网游用户,尤其是中小企业用户的青睐。但与此同时,也正是由于其体积有限,众多配件在拥挤的空间长期高负荷的运作,能否及时散热直接关系到服务器的稳定度,一旦因为散热不及时而导致不明原因的宕机将给企业带来巨大的损失。因此,散热问题成为1U服务器最大的技术瓶颈之一。

  华硕作为为数不多具备独立研发节能技术的服务器厂商,在散热设计上的表现堪称上佳。与一般服务器厂商旗下大部分产品直接采用英特尔设计相反,华硕电脑在其强大实力的依托下,研发出SMART-FAN TM智能风扇技术和AIR-THROUGH TM热空气导流架构,使服务器内部热量可被合理管理,并藉由内部制冷装置带出机器内部。何为SMART-FANTM智能风扇技术?它的创新设计究竟能给企业用户带来怎样的体验?下面我们就来走近它。

  服务器通常要进行大量的吞吐运算,任务繁忙时所产生的热量也逐渐增加,单单凭散热孔和散热片是解决不了问题的,在主动散热设备上,具有高性价比的风冷技术一直是服务器最常采用的散热方式。但是风扇虽然经济实用,却也存在很多缺陷:随着转速的增加,风扇在高速运转中产生的噪音也逐渐增大;长时间的高速运转,不但会缩短风扇使用“寿命”,而且风扇本身也会产很大热量。

  而SMART-FAN TM智能风扇技术正是通过内嵌于服务器主板上的温度感应装置,合理调节机器内部风扇的转速,确保服务器内部关键组件(处理器/内存)处于稳定的工作状态的一项创新技术。该技术利用Intel的PWM(脉冲宽度调制)规范,根据PWM的循环变化来控制风扇的转速。由于PWM变化的依据是处理器内部的二极管读取的温度数据,其精确程度超过热敏电阻,所以依据PWM的华硕SMART-FAN TM风扇转速按照脉冲宽度的百分比进行,其控制精度也很高。

  通过SMART-FAN TM智能风扇技术,用户可以在BIOS中自主设置CPU和主板的温度限制,当风扇通过PWM脉冲判断温度超过所设限制,就会自动运转,并可根据所产生的热量大小调控转速;相反,当温度未超过设定的限制,风扇则会适当“休息”,免做“无用功”。同时,华硕服务器风扇全部运用热拔插技术,一旦某个风扇出现问题,可以及时更换、方便维修,不会影响到整个系统的运行,提升了服务器的稳定性。SMART-FAN TM智能风扇技术让风扇“亦静亦动”,实现了噪音和性能之间的完美平衡,营造出安静的工作环境!

3AIR-THROUGH热空气导流架构回顶部

  3、AIR-THROUGH热空气导流架构

  上面,我们提到过,在企业信息化平台搭建中, 1U机架服务器因其体积小巧、性价比高等优势而受到众多企业用户的青睐。但与此同时,1U服务器的空间有限,很多厂商常常将硬盘硬盘、硬盘与光驱的位置紧密的放在一起,不考虑它们的通风散热,为服务器的稳定埋下了大隐患。由于服务器使用的CPU频率通常较高,有的还是双CPU或多CPU,加上高转速的SCSI硬盘和大功率电源,这些部件发出的热量通常很大,因此空气很快变热。而相互贴近的空间设计让几倍的高热量叠加起来却没有足够的空间散热,会威胁到系统的正常运转,造成宕机。

  华硕业务总部服务器产品总监傅建华指出:一个好的设计,一种不同的结构,很可能会大大提高机箱的散热效果。如果在各个高功率组件间留有合理的空隙,就能达到很好的散热效果。

  华硕AIR-THROUGH TM  热空气导流架构恰是通过合理布局制冷装置、服务器内部主要热量源及服务器机箱机构,使得服务器内部原先杂乱的热量被规范管理,这样机器内部的热量迅速被带出机器外部,确保服务器内部热量不积聚,从而保障了服务器的长效运行。

  基于此设计理念,华硕工程师在设计时非常注重机箱结构对散热的影响,在这一细节上做了非常细致的研究工作。架构上,华硕服务器机箱散热孔采用蜂窝设计,不仅可以满足机箱稳定性的要求,而且可以保证拥有最大通风面积,有利于系统散热。(蜂窝结构技术,具有结构稳定、用料省、覆盖面广、强度高和重量轻等众多优点,因此早已广泛运用于航空、航天等高科技领域。)华硕的工程师创新性的将这一设计应用到服务器机箱散热孔,蜂窝设计逐渐为IT业界所认可,成为IT产品散热设备的标准设计。

  此外,由于气流是由放置硬盘光驱的一端进入机箱内部的,如果硬盘与光驱贴在一起,则相当于树起了一扇“门”,挡住了冷空气的进入,对散热产生很大影响。为此,华硕特意在硬盘与硬盘之间,以及硬盘于光驱之间留有适当的空隙,再配以蜂窝式通风孔设计,不但便于硬盘及光驱的散热,而且增加了进风量。当足够的冷风从硬盘一端流向中心的“发热大户”CPU,华硕为CPU配备的强力风扇,将相对温度较低的空气从CPU上的铜质散热片吹向机箱的出口端,形成畅通的空气流,从而大大提高散热效果。 

  这几条看似简单的空隙,设计起来却并不容易,因为1U服务器空间十分有限,空隙大了浪费空间,空隙小了又达不到最佳散热效果。华硕工程师经过反复实验,才得出最利于散热的空间数据,最终设计出最为合理的机箱结构,通过精巧的工学设计达到了“有限的空间,最合理的应用”,为整个机器的稳定运转又多添一份保障。
对服务器来说,稳定性最为重要,如果用人的性格来比喻服务器,“沉稳”应该比较贴切,而华硕的服务器则不单只是沉稳,还多了一份“冷”“静”。

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