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(完整word)服务器节能及能效评价标准概述
我国服务器节能及能效评价标准概述
发表时间:2010/8/23 赵吉志 李金 姚萃南 来源:万方数据
关键字：服务器节能 服务器能效评价标准 能效评价标准

　引言
　　随着中国计算机网络的普及和发展，在用和持续增加的网络服务器数量将越来越多.2008年国内服务器保有量已经超过了235万台，按照每台服务器平均功耗400瓦计算，年耗电总量约为82亿千瓦时，相当于我国空调总能耗的1/6。再加上PC、网络设备等其他设备，2009年我国IT产品的总耗电估算为600亿千瓦时，这几乎相当于三峡电站一年的发电总量(2007年为616亿千瓦时）。可见，这些林林总总的lT产品，积累起来将是惊人的“电老虎"。以山东联通为例，一个中型数据机房每年的电费可达到数百万元，从业界的统计数据来看，服务器在整个生命周期内的使用和维护费用已经超过购买服务器设备本身的开支,因此服务器设备的能耗要求越来越成为服务器产品设计、生产、制造、使用等环节的关键指标。
　　随着国家节能减排政策的逐步推进和深化，信息领域内的节能要求也提到了议事日程。而以产品标准和限值要求标准组成的服务器节能标准体系的建立，将为服务器节能提供有效的示范和引导作用。
　　1、国外标准情况
　　美国作为信息产业的领先地区，其相关技术和标准也成为世界上其他国家参照甚至是引用的依据.美国的环境保护署(EPA）联合美国的Intel、AMD、IBM、HP、DELL等服务器领域的领军企业，历时两年多,于2009年5月正式发布了能源之星服务器规范1。0版本，也是全球首个正式的服务器能效标准，此规范主要包括以下几方面内容.
　　1.1电源效率要求
　　(1）所有电源都必须满足表1的电源效率需求。

　　（2）PF要求,电源必须同时在所有的负载状况下，在输出功率大于75 W时满足表2的要求。

　　1。2工作状态功耗要求
　　(1)单路和双路服务器
　　a.基础配置空闲功耗，此类服务器的基础配置空闲功耗见表3中允许的数值。

　　说明:本条只适合于单路和双路服务器，不适合三路或四路服务器安装一颗或两颗处理器的情况.
　　b。扩展配置功耗,表4表示是在基础配置的基础上增加配置时，应该满足的空闲状态下的功耗需求。采取的功耗限制应该根据增加的配置情况决定.

　　(2）大于两颗处理器的服务器
　　所有三、四颗处理器的服务器都应该具有处理器能耗等级的管理功能,可以在类似于空闲工作状态的低使用率情况下降低系统功耗.但是在1。0规范内没有规定这类系统的空闲能耗要求数值.系统发货时的能耗管理功能应该打开且生效,通过系统的bios或系统的管理芯片或专门的服务芯片。所有发货时预先安装的上层软件(OS或虚拟化层)也应该将能耗管理功能使能。虽然这些要求在单双路服务器上没有做要求，但是鼓励生产商将这些技术使用在上面,从而降低系统功耗。
　　为了符合这一需求,所有的处理器都能在低应用的情况下降低功耗。
　　●降低电压和功耗（DVFS）；
　　●把不使用的处理器或是核关闭。
　　2、服务器节能及能效评价的发展方向
　　随着世界各国对节能减排意识的形成和增强，服务器产品的节能及能效评价的研究也越采越深入，从而在这个方面形成了两个主要的研究方向：一是如何使系统的能耗更加优化；二是如何开发出一个更加准确、直观的评价服务器系统能效高低的工具。
　　当前业界普遍采用动态电源节点管理技术，通过元件级、部件级、系统级、方案级多层次的软硬件一体化设计，对系统内关键部件（cPu、内存、硬盘、电源、散热风扇）的控制实现节能降耗。我国也于2007、2008年两次发布《节能降耗电子信息技术、产品与应用方案推荐目录》，浪潮集团的节能服务器产品、刀片服务器产品凭借比普通的服务器产品功耗降低60 w左右，节能13%左右的优势,分别入选名单。
　　美国的SPEC组织2008年推出了SPECDOWerssj测试基准，是世界上首个将服务器能耗和性能建立关系的评价方法。测试时,控制台动态设置Java处理任务形式的负载，并注入到被测系统上执行。控制台收集运行的性能数据,而功耗分析仪同时对被测系统的功耗数据作统计和分析。测试完成后性能数据和功耗数据在控制台统一汇总和分析，最终得出性能一能耗比报告.2008年3月27日,浪潮服务器在全球权威的节能测试SPECpowerssj2008中，以超出原纪录近17%的成绩打破该项测试的最高纪录，这也是我国IT企业在同类测试中取得的首个世界纪录。这表明我国自主创新的节能服务器技术已居于世界水平。
　　3、国内标准现状
　　随着主管部门对服务器节能的重视,同时基于国内服务器领先厂商在技术和产品方面的创新和实践，我国也在服务器节能和能效评价的标准制定推进方面有了富有成效的结果。
　　(1）国家倡导，地方先行
　　山东省是我国的经济大省也是信息化大省，山东省在节能标准化方面走在了国内的前列.山东省质量技术监督局和山东省经济贸易委员会联合下发的《关于下达2009年山东省节能地方标准制定（修订）计划的通知》，要求由浪潮集团牵头制定《服务器能效要求及测试方法》，2009年12月22日完成标准的审定，201 0年将发布实施。
　　（2）技术驱动，奠定基础
　　2008年12月29日,国家标准化管理委员会下发了《关于下达2008年资源节约与综合利用、安全生产等国家标准制修订计划的通知》,通知中下发了((2008年资源节约与综合利用、安全生产国家标准制修订计划项目汇总表》标准制修订项目，要求由浪潮集团、工业和信息化部电子工业标准化研究所联合开展《服务器能耗要求》国家标准的制定工作。
　　(3)齐抓共管,全面推进
　　中国标准化研究院也制定了很多能源有效利用的标准，如电冰箱、洗衣机、空调、显示器、传真机等产品的能效限值和检测方法，有效地指导了这些行业的能源使用和控制。在2009年第二批国家标准制修订计划中《服务器能效限值要求及检测方法》强制国家标准正式立项，将对服务器的能效指标提出明确的要求。
　　（4）政策配套，引导行业
　　中国质量中心（CQC）是节能产品的具体认证执行机构,其制定的台式计算机节能、打印机节能等规范，对于中国节能产品的认证工作有极大的推动作用。CQC也已经启动了服务器节能认证规范的制定工作。
　　4、国内标准化工作建议
　　标准的制定是国家节能减排政策的基础,但是标准的实施以及在服务器的设计、生产、检测、使用等方面更大的发挥作用,还需要国家相关部门积极有效的工作。
　　（1）以标准形式进行规范,加快产业升级
　　标准是产品设计、生产乃至产业发展的核心推动力量，节能服务器标准将基于服务器设计实际，参考国内外的节能相关标准和规范，明确服务器系统关键部分的效率定义和测量方案，规定节能的具体指标，并且定义整个系统的功耗和效率测量方法，从而明确节能服务器产品的设计标准和测试方法。指导国内服务器在节能方面的设计和开发、生产等工作，填补服务器节能的标准空白.标准推进使用后，将可以全面地控制因服务器数量的增加对能耗的需求，从而在节约能耗,提高单位能耗的处理能力方面起到推动作用，从而加快整个服务器产业的优化升级进程.
　　(2）通过产品权威认证，实现节能有效劳定
　　以相关标准为依据,建立和健全节能服务器的权威测试、认证体系，可以考虑借鉴当前电冰箱、洗衣机、微波炉等家用电器的形式,国家权威测试机构建立认证机制，从而使得服务器的节能有一定的资质证明向社会公开，使得节能认证实现权威性、公开性、可证明性等。
　　(3）加入政府采购目录，引导市场需求
　　虽然使用节能技术的产品在短期内成本还会相对较高，在节能减排这一国家大政策的要求下，国家采购应该起到政策引导和示范作用，政府应该在采购目录和要求中加以体现。前提是在产品标准、检测和认证体制完善的前提下,政府首先要接受、认可、直至强制节能产品的采购，提高整个社会在服务器领域的节能认识和需求，淘汰落后的设计、生产技术、工艺和模式,从而提高服务器产品的优化、升级。
　　相信通过政府主管部门的规范和引导，相关标准不断的完善、优化和实施，通过服务器厂商产品和技术的不断优化和升级，我国服务器节能和能效评价工作将日趋完善，为整个社会节能减排工作提供有力的支撑。