數(shù)據(jù)中心的主要負(fù)載是服務(wù)器(SERVER)。服務(wù)器發(fā)展到今天，適應(yīng)各種不同功能、不同環(huán)境的服務(wù)器不斷地出現(xiàn)，分類標(biāo)準(zhǔn)也多種多樣。

1.按應(yīng)用層次劃分為入門級服務(wù)器、工作組級服務(wù)器、部門級服務(wù)器和企業(yè)級服務(wù)器四類

(1)入門級服務(wù)器

入門級服務(wù)器通常只使用—個處理器，并根據(jù)需要配置相應(yīng)的內(nèi)存和大容量IDE硬盤，必要時也會采用IDE RAID(一種磁盤陣列技術(shù)，主要目的是保證數(shù)據(jù)的可靠性和可恢復(fù)性)進行數(shù)據(jù)保護。入門級服務(wù)器主要是針對基于Windows NT’NetWare等網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的用戶，可以滿足辦公室型的中小型網(wǎng)絡(luò)用戶的文件共拿、打印服務(wù)、數(shù)據(jù)處理、Internet接入及簡單數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的需求，也可以在小范圍內(nèi)完成諸如E-mail、Proxy、DNS等服務(wù)。

(2)工作組級服務(wù)器

工作組級服務(wù)器一般支持1至2個處理器，可支持大容量的ECC(一種內(nèi)存技術(shù)，多用于服務(wù)器內(nèi)存)內(nèi)存，功能全面。可管理性強、且易于維護，具備了小型服務(wù)器所必備的各種特性，如采用SCSI(一種總線接口技術(shù))總線i/O(輸入/輸出)系統(tǒng)，SMP對稱多處理器結(jié)構(gòu)、可選裝RAID、熱插拔硬盤、熱插拔電源等，具有高可用性特性。適用于為中小企業(yè)提供Web、Mail等服務(wù)，也能夠用于學(xué)校等教育部門的數(shù)字校園網(wǎng)、多媒體教室的建設(shè)等。

(3)部門級服務(wù)器

部門級服務(wù)器通常可以支持2至4個處理器，具有較高的可靠性、可用性、可擴展性和可管理性。首先，集成了大量的監(jiān)測及管理電路，具有全面的服務(wù)器管理能力，可監(jiān)測如溫度、電壓、風(fēng)扇、機箱等狀態(tài)參數(shù)。此外，結(jié)合服務(wù)器管理軟件，可以使管理人員及時了解服務(wù)器的工作狀況。同時，大多數(shù)部門級服務(wù)器具有優(yōu)良的系統(tǒng)擴展性，當(dāng)用戶在業(yè)務(wù)量迅速增大時能夠及時在線升級系統(tǒng)，可保護用戶的投資。目前，部門級服務(wù)器是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中分散的各基層數(shù)據(jù)采集單位與最高層數(shù)據(jù)中心保持順利連通的必要環(huán)節(jié)。適合中型企業(yè)(如金融、郵電等行業(yè))作為數(shù)據(jù)中心、Web站點等應(yīng)用。

(4)企業(yè)級服務(wù)器

企業(yè)級服務(wù)器屬于高檔服務(wù)器，普遍可支持4至8個處理器或者更多，擁有獨立的雙PCI通道和內(nèi)存擴展板設(shè)計，具有高內(nèi)存帶寬，大容量熱插拔硬盤和熱插拔電源，具有超強的數(shù)據(jù)處理能力。這類產(chǎn)品具有高度的容錯能力、優(yōu)異的擴展性能和系統(tǒng)性能、極長的系統(tǒng)連續(xù)運行時間，能在很大程度上保護用戶的投資。可作為大型企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。目前，企業(yè)級服務(wù)器主要適用于需要處理大量數(shù)據(jù)、高處理速度和對可靠性要求極高的大型企業(yè)和重要行業(yè)(如金融、證券、交通、郵電、通信等行業(yè))，可用于提供ERP(企業(yè)資源配置)、電子商務(wù)、OA(辦公自動化)等服務(wù)。

2.按服務(wù)器的處理器架構(gòu)(也就是服務(wù)器CPU所采用的指令系統(tǒng))劃分把服務(wù)器分為CISC架構(gòu)服務(wù)器、RISC架構(gòu)服務(wù)器和VLIW架構(gòu)服務(wù)器三種

(1)CISC架構(gòu)服務(wù)器

CISC的英文全稱為“Complex Instruction SetComputer”，即“復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機”。早期的桌面軟件是按CISC設(shè)計的，并一直沿續(xù)到現(xiàn)在，所以，微處理器(CPU)廠商一直在走CISC的發(fā)展道路，包捂Intel、AMD等。在CISC 微處理器中，程序的各條指令是按順序串行執(zhí)行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行執(zhí)行的。順序執(zhí)行的優(yōu)點是控制簡單，但計算機各部分的利用率不高，執(zhí)行速度較慢。

(2)RISC架構(gòu)服務(wù)器

RISC的英文全稱為“Reduced Instruction SetComputing”，中文即“精簡指令集”，它的指令系統(tǒng)相對簡單，它只要求硬件執(zhí)行很有限且最常用的那部分指令，大部分復(fù)雜的操作則使用成熟的編譯技術(shù)，由簡單指令合成。在服務(wù)器中采用RISC指令的CPU主要有HP公司的Alpha和PA-RISC、IBM公司的Power PC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Spare。

(3)VLIW架構(gòu)服務(wù)器

VLIW是英文“Very Long Instruction Word”的縮寫，中文意思是“超長指令集架構(gòu)”，VLIW架構(gòu)采用了先進的EPIC(清晰并行指令)設(shè)計，這種構(gòu)架也被叫做“IA-64架構(gòu)”。 VLIW的最大優(yōu)點是簡化了處理器的結(jié)構(gòu)，刪除了處理器內(nèi)部許多復(fù)雜的控制電路，這些電路通常是超標(biāo)量芯片(CISC和RISC)協(xié)調(diào)并行工作時必須使用的，VLIW的結(jié)構(gòu)簡單，也能夠使其芯片制造成本降低，價格低廉，能耗少，而且性能也要比超標(biāo)量芯片高得多。目前基于這種指令架構(gòu)的微處理器主要有 Intel的IA-64和AMD的x86-64兩種。

3.按服務(wù)器用途劃分為通用型服務(wù)器和專用型服務(wù)器兩類

(1)通用型服務(wù)器

通用型服務(wù)器是沒有為某種特殊服務(wù)專門設(shè)計的、可以提供各種服務(wù)功能的服務(wù)器，當(dāng)前大多數(shù)服務(wù)器是通用型服務(wù)器。這類服務(wù)器因為不是專為某一功能而設(shè)計，所以在設(shè)計時就要兼顧多方面的應(yīng)用需要，服務(wù)器的結(jié)構(gòu)就相對較為復(fù)雜，而且要求性能較高，當(dāng)然在價格上也就更貴些。

(2)專用型服務(wù)器

專用型(或稱“功能型”)服務(wù)器是專門為某一種或某幾種功能專門設(shè)計的服務(wù)器。在某些方面與通用型服務(wù)器不同。如光盤鏡像服務(wù)器主要是用來存放光盤鏡像文件的，因此需要配備大容量、高速的硬盤以及光盤鏡像軟件。FTP服務(wù)器主要用于在網(wǎng)上(包括Intranet和Internet)進行文件傳輸，這就要求服務(wù)器在硬盤穩(wěn)定性、存取速度、I/O(輸入/輸出)帶寬方面具有明顯優(yōu)勢。而E-mail服務(wù)器則主要是要求服務(wù)器配置高速寬帶上網(wǎng)工具，硬盤容量要大等。這些功能型的服務(wù)器的性能要求比較低，因為它只需要滿足某些需要的功能應(yīng)用即可，所以結(jié)構(gòu)比較簡單，采用單CPU結(jié)構(gòu)即可;在穩(wěn)定性、擴展性等方面要求不高，價格也較便宜。

4.按服務(wù)器的機箱結(jié)構(gòu)來劃分，可以把服務(wù)器劃分為“臺式服務(wù)器”、“機架式服務(wù)器”、“機柜式服務(wù)器”和“刀片式服務(wù)器”四類

(1)臺式服務(wù)器

臺式服務(wù)器也稱為“塔式服務(wù)器”。有的臺式服務(wù)器采用大小與普通立式計算機大致相當(dāng)?shù)臋C箱，有的采用大容量的機箱，像個碩大的柜子。低檔服務(wù)器由于功能較弱，整個服務(wù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡單，所以機箱不大，都采用臺式機箱結(jié)構(gòu)。

(2)機架式服務(wù)器

對于數(shù)據(jù)中心而言，選擇服務(wù)器時首先要考慮服務(wù)器的體積、功耗、發(fā)熱量等物理參數(shù)，因為數(shù)據(jù)中心通常使用大型專用機房統(tǒng)一部署和管理大量的服務(wù)器資源，機房通常設(shè)有嚴(yán)密的保安措施、良好的冷卻系統(tǒng)、多重備份的供電系統(tǒng)。如何在有限的空間內(nèi)部署更多的服務(wù)器直接關(guān)系到企業(yè)的服務(wù)成本，通常選用機械尺寸符合19英寸工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的機架式服務(wù)器。機架式服務(wù)器也有多種規(guī)格，例如1U(1U=1.75英寸=4.445cm)、2U、4U、6U、8U等，安裝在標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機柜里面。

(3)機柜式服務(wù)器

在一些高檔企業(yè)服務(wù)器中由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部設(shè)備較多，有的還具有許多不同的設(shè)備單元或幾個服務(wù)器都放在一個機柜中，這種服務(wù)器就是機柜式服務(wù)器。對于證券、銀行、郵電等重要企業(yè)，則應(yīng)采用具有完備的故障自修復(fù)能力的系統(tǒng)，關(guān)鍵部件應(yīng)采用冗余措施，對于關(guān)鍵業(yè)務(wù)使用的服務(wù)器也可以采用雙機熱備份高可用系統(tǒng)或者是高性能計算機，這樣的系統(tǒng)可用性就可以得到很好的保證。

(4)刀片式服務(wù)器

刀片式服務(wù)器是一種HAHD(High AvailabilityHigh Density，高可用高密度)的低成本服務(wù)器平臺，是專門為特殊應(yīng)用行業(yè)和高密度計算機環(huán)境設(shè)計的，其中每一塊“刀片”實際上就是一塊系統(tǒng)母板，類似于一個個獨立的服務(wù)器。在這種模式下，每一個母板運行自己的系統(tǒng)，服務(wù)于指定的不同用戶群，相互之間沒有關(guān)聯(lián)。不過可以使用系統(tǒng)軟件將這些母板集合成一個服務(wù)器集群。在集群模式下，所有的母板可以連接起來提供高速的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以共享資源，為相同的用戶群服務(wù)。當(dāng)前市場上的刀片式服務(wù)器有兩大類：一類主要為電信行業(yè)設(shè)計，接口標(biāo)準(zhǔn)和尺寸規(guī)格符合PICMG(PCI Indus-trial Computer ManufacturersCroup)1.x或2.x，未來還將推出符合PICMG 3.x的產(chǎn)品，采用相同標(biāo)準(zhǔn)的不同廠商的刀片和機柜在理論上可以互相兼容;另一類為通用計算設(shè)計，接口上可能采用了上述標(biāo)準(zhǔn)或廠商標(biāo)準(zhǔn)，但尺寸規(guī)格是廠商自定，注重性能價格比。

二、服務(wù)器電源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

服務(wù)器電源按照標(biāo)準(zhǔn)可以分為ATX電源和SSI電源兩種。ATX標(biāo)準(zhǔn)使用較為普遍，主要用于臺式機、工作站和低端服務(wù)器;而SSI標(biāo)準(zhǔn)是隨著服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，適用于各種檔次的服務(wù)器。

1.強制性標(biāo)準(zhǔn)(電源必須滿足的標(biāo)準(zhǔn))

電氣安全方面：GB4943-2001《信息技術(shù)設(shè)備(包括電氣事務(wù)設(shè)備)的安全》(等同IEC 950)。產(chǎn)品不僅要符合該標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且還必須能夠獲得權(quán)威機構(gòu)的認(rèn)可才能夠進行生產(chǎn)和銷售，也就是通常所說的安全認(rèn)證。

電磁兼容方面：GB9254-1998《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法》(等同CISPR 22：1997)。該標(biāo)準(zhǔn)主要對產(chǎn)品產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾提出了限制。其目的就是要求產(chǎn)品在使用時，不能干擾其他設(shè)備的正常運行。

諧波電流方面：GBl7625.1-1998《低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值(設(shè)備每相輸入電流≤16A)》(等同IEC61000-3-2：1995)。該標(biāo)準(zhǔn)是針對產(chǎn)品對電網(wǎng)造成的影響而制定的。

國內(nèi)目前需要對電源產(chǎn)品進行3C(ChinaCompulsory Certificate)強制認(rèn)證。

國際上遵循的標(biāo)準(zhǔn)主要為UL60950-1;FCC ClassB Part 15;EN55022/CISPR*;EN55024;EN61000-4-2;ANSI*C62.41;ANSI C62.45;ANSI C63.4;AB13-94-146;EMKO-TSE(74-SEC)207/94等。

2.非強制性的標(biāo)準(zhǔn)(也可以叫做推薦標(biāo)準(zhǔn))

電磁兼容方面：GB/T 17618-1998《信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測量方法》(等同SICPR 24：1997)。該標(biāo)準(zhǔn)與GB9254-2001《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法》其實是產(chǎn)品電磁兼容性的兩個方面，GB9254著眼于產(chǎn)品發(fā)出的干擾，而GB17618則是產(chǎn)品應(yīng)具備的抗干擾能力，只有同時滿足這兩方面的要求才算完善的產(chǎn)品，才能保證不同的設(shè)備同時使用時不會互相影響。但這兩方面有輕重之分，而干擾相比較抗擾會造成更嚴(yán)重的問題，所以GB 9254是強制性標(biāo)準(zhǔn)而GB/T 17618屬于推薦標(biāo)準(zhǔn)。

綜合性：GB/T14714-1993《微小型計算機系統(tǒng)設(shè)備用開關(guān)電源通用技術(shù)條件》該標(biāo)準(zhǔn)在國際上并沒有相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，是我國專門針對計算機電源產(chǎn)品編寫的一份指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)，它的內(nèi)容涉及產(chǎn)品的性能、環(huán)境、制造、檢測、包裝、運輸?shù)鹊葍?nèi)容。雖然不屬于強制性標(biāo)準(zhǔn)，但它所包含的內(nèi)容比較全面，有較好的參考價值和指導(dǎo)意義。

3.企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Intel關(guān)于服務(wù)器電源相關(guān)設(shè)計文件)

Intel關(guān)于PC和服務(wù)器電源相關(guān)設(shè)計文件雖然不是由國家機構(gòu)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格意義上也不是規(guī)范文件，但它卻是目前PC和服務(wù)器電源領(lǐng)域最重要的產(chǎn)品設(shè)計參考，因為Intel在PC領(lǐng)域長期處于絕對的領(lǐng)先地位，成了事實上的行業(yè)兼容標(biāo)準(zhǔn)。且相關(guān)文件對電源作了非常詳盡的描述，從外形結(jié)構(gòu)、接口定義到各個輸入輸出參數(shù)的定義和設(shè)定，幾乎涵蓋電源所有特性。目前全球絕大多數(shù)的電源都在依據(jù)Intel相關(guān)文件進行設(shè)計、測試和評價。

1)ATX標(biāo)準(zhǔn)

為了解決老一代AT電源的供電容量和散熱的限制，Intel在1997年推出了ATX電源規(guī)范。ATX標(biāo)準(zhǔn)的電源與以往的PS/2、AT標(biāo)準(zhǔn)電源相比，在可控性、可管理性以及散熱、機箱布局等方面做了很多改進。

ATX電源是目前PC和服務(wù)器中普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)電源，包括單電源、冗余電源兩種規(guī)格。單電源系統(tǒng)功率在145～400W之間，最多可以提供對雙處理器系統(tǒng)的支持。這種電源主要使用在PC和低檔服務(wù)器上，而在高檔服務(wù)器中為了滿足供電需求，大多采用Redundant電源系統(tǒng)，即冗余熱插拔電源，可以在線更換。在服務(wù)器系統(tǒng)中應(yīng)用Redun-dant電源，可以大大提高整個服務(wù)器系統(tǒng)的可靠性和可用性。這種電源的功率一般在每模塊175W以上，有 1+1、2+1、3+1等多種規(guī)格。

ATX本身演進的進程大致為：1ATX2.03(1999年以前)ATX12V1.0(2000年2月)ATX12V2.0(2003年2 月)ATX12V2.31(2008年2月)，進程演進主要的脈絡(luò)為容量(特別是12V，5V)的增加，冗余度的提高和節(jié)能與降噪設(shè)計等。

ATX標(biāo)準(zhǔn)除了本身不斷的縱向演進以外，隨著應(yīng)用環(huán)境日漸豐富和新產(chǎn)品的層出不窮，其橫向演進的過程也值得關(guān)注。總的來說，相繼誕生了CFX12V，LFX12V，SFX12V和TFX12V等標(biāo)準(zhǔn)。

SFX12V是為microATX and FlexATX系統(tǒng)制定的電源標(biāo)準(zhǔn)。

TFX12V是為容量為9-15升的SFF(SmallFromFactor)系統(tǒng)制定的電源標(biāo)準(zhǔn)。

LFX12V是為容量為6-9升的USFF(Ultra SmallFrom Factor)系統(tǒng)制定的電源標(biāo)準(zhǔn)，是BTX(Balanced Technology Extended)標(biāo)準(zhǔn)的一種。

CFX12V是為容量為10-15升的USFF(Ultra SmallFrom Factor)系統(tǒng)制定的電源標(biāo)準(zhǔn)，是BTX(Balanced Technology Extended)標(biāo)準(zhǔn)的一種。

因此截至目前ATX已經(jīng)演進成為一個十分龐大的標(biāo)準(zhǔn)族，2006年1月，Intel將其關(guān)于桌面及其衍生產(chǎn)品的電源設(shè)計規(guī)范整合起來，形成了一個里程碑文件《Power Supply：Design Guide for Desb-top PlatformForm Factors))，即《桌面平臺電源設(shè)計型式與規(guī)格》，從此以后，無論是ATX12V，CFX，LFX，SFX，TFX都在此文件里協(xié)同演進。截至 2008年7月，該文件的最新版本為1.2。

2)SSI電源規(guī)范

就電源而言，隨著IA服務(wù)器市場的不斷擴大，IA服務(wù)器的應(yīng)用領(lǐng)域也更寬，應(yīng)用環(huán)境也更復(fù)雜。于是，對IA服務(wù)器電源系統(tǒng)的負(fù)載能力、安全性、擴展性和通用性等方面提出了更高的要求。為此，Intel聯(lián)合一些主要的IA架構(gòu)服務(wù)器生產(chǎn)商推出了新型服務(wù)器電源規(guī)范---SSI(Server System Infras-tructure)規(guī)范。SSI規(guī)范的推出是為了規(guī)范服務(wù)器電源技術(shù)，降低開發(fā)成本，延長服務(wù)器的使用壽命而制定的，主要包括服務(wù)器電源 (Power Supply)規(guī)格、背板系統(tǒng)(Electronic Bays)規(guī)格、服務(wù)器機箱系統(tǒng)規(guī)格和散熱系統(tǒng)規(guī)格。

根據(jù)使用環(huán)境、規(guī)模的不同，SSI電源規(guī)范可以分為以下幾種子規(guī)范：EPS(Entry Power Supply)規(guī)范、MPS(Midrange Power Supply)規(guī)范、TPS(Thin Power Supply)規(guī)范和DPS(Distributed Pow-erSupply)規(guī)范。

EPS規(guī)范(Entry Power Supply Specification)：開始主要為單電源供電的服務(wù)器設(shè)計，設(shè)計中秉承了ATX電源的基本規(guī)格，但在電性能指標(biāo)上存在一些差異。它適用于額定功率在300W～400W的電源，獨立使用。后來該規(guī)范發(fā)展到EPS12V(Ver-sion2.0)，適用的額定功率達(dá)到450W～650W。但目前EPS 的發(fā)展很快，容量已經(jīng)達(dá)到900W(EPS for Workstation)，也可以實施N+1的冗余供電方式。

MPS規(guī)范(Midrange Power Supply Specifica-tion)：這種電源被定義為針對4路以上CPU的高端服務(wù)器系統(tǒng)。MPS電源適用于額定功率在375W～450W的電源，可單獨使用，也可冗余使用。它具有PFC、自動負(fù)載電流分配等功能。采用這種電源元件電壓、電流規(guī)格設(shè)計和半導(dǎo)體、電容、電感等器件工作溫度的設(shè)計裕量超過15%。

TPS規(guī)范(Thin Power Supply Specification)：具有PFC(功率因數(shù)校正)、自動負(fù)載電流分配功能。電源系統(tǒng)最多可以實現(xiàn)4組電源并聯(lián)冗余工作，由系統(tǒng)提供風(fēng)扇散熱。 TPS電源對熱插拔和電流均衡分配要求較高，它可用于N+1冗余工作，有冗余保護功能。

DPS規(guī)范(Distributed Power Supply Specifica-tion)：電源是單48V直流電壓輸出的供電系統(tǒng)，提供的最小功率為800W，輸出為+48V和+12VSB。DPS電源采用二次供電方式，輸入交流電經(jīng)過AC-DC轉(zhuǎn)換電路后輸出48V直流電，48VDC再經(jīng)過DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出負(fù)載需要的+5V、+12V、+3.3V直流電。制定這一規(guī)范主要是為簡化電信用戶的供電方式，便于機房供電，使IA服務(wù)器電源與電信所采用的電源系統(tǒng)接軌。

但是，上述各種規(guī)范的發(fā)展?fàn)顩r也大不相同，在SSI FOKM(sSI論壇—SSI相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的官方網(wǎng)站上)，我們目前看不到MPS，TPS和DPS進一步成型的規(guī)范書。但是，我們在該網(wǎng)站上可以看到 EPS的規(guī)范卻方興未艾(截至2008年7月)，分別有：EPS12V(Entrylevel Power Supply);EPS12V(Entrylevel Power Supply)　 ;ERP12V(Entry Re-dundant Power Supply);EPS1U(Entry-level PowerSupply-1 U Non-Redundant);EPS2U(Entry-levelPower Supply-2U Non-Redundant)　 ;ERP2U(EntryRedundantPowerSupply-2U)。

2008年Intel還頒布了一個規(guī)范：《PowerSup-plyDesign Guideline for 2008 Dual-socket Setver andWorkstations》版本1.0，為基于雙核的服務(wù)器和工作站提供了電源制造標(biāo)準(zhǔn)。可以看到，依然是基于EPS的標(biāo)準(zhǔn)進行演進。

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服務(wù)器電源是整個數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)建設(shè)的出發(fā)點和歸宿點，了解服務(wù)器電源的相關(guān)外特性對于數(shù)據(jù)中心的供配電系統(tǒng)建設(shè)具有基礎(chǔ)的意義。畢竟數(shù)據(jù)中心設(shè)計者不是在為一整套應(yīng)用系統(tǒng)(諸如CPU，主板，硬盤，光驅(qū)等)選擇一套合適的電源系統(tǒng)一這些工作已經(jīng)由服務(wù)器廠家的產(chǎn)品工程師完成了，但是，充分的了解服務(wù)器電源的容量，冗余方式，制冷要求和能效設(shè)計等主要外特性指標(biāo)對于數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)的安全必要的。

1.服務(wù)器電源容量

在數(shù)據(jù)中心共配電系統(tǒng)設(shè)計時，首先的工作就是確定負(fù)載的容量。那所謂負(fù)載的容量和服務(wù)器電源容量到底是何種關(guān)系?這個問題十分令人困擾。

關(guān)于服務(wù)器電源的銘牌，一般不會直接貼在服務(wù)器的外殼，而是貼在服務(wù)器電源外殼比較空曠的地方，通常都只有在從服務(wù)器取出服務(wù)器電源后才能看到。

其中，INPUT(輸入)：220V～/4A 50HZ，定義的是該電源的輸入?yún)?shù)，而且這項參數(shù)經(jīng)常卻貼在服務(wù)器外殼靠近風(fēng)扇的地方，因此，就特別容易讓人誤解：服務(wù)器的功率就是INPUT 220V×4A=880VA，就是該服務(wù)器的額定視在功率。

此處需要特別強調(diào)的是：INPUT(輸入)中220V是服務(wù)器電源額定輸入電壓而指的是最大額定輸入電流能力，表征的電源在最低輸入工作電壓時的最大輸入電流能力，因此，直接用輸入額定電壓×輸入額定最大電流來表征額定輸入功率是不合適也是不正確的。

OUTPUT(輸出)250W MAX，這個參數(shù)才是該服務(wù)器電源最大輸出功率，但很遺憾的是，通常服務(wù)器廠家沒有將這個參數(shù)標(biāo)識在服務(wù)器外殼上，這個參數(shù)通常只有在服務(wù)器電源銘牌上才能看到，因此這個參數(shù)也被稱為銘牌功率(nameplate rat-ing)，這個參數(shù)對設(shè)計才具有確實的意義。

值得一提的是，隨著服務(wù)器電源技術(shù)的發(fā)展以及節(jié)能要求的提高，PFC技術(shù)(Power Factor Corrected)越來越廣的被采用，銘牌功率和服務(wù)器輸入電壓和電流乘積之值越來越接近。

那么，接下來的問題是負(fù)載的容量是否直接等同于服務(wù)器電源的最大功率?

答案依然是否定的，見圖1。

圖1能夠說明很多問題。對于服務(wù)器電源的容量而言，這張圖表揭示其實目前服務(wù)器廠家對電源的選擇思路。改圖右平面從右至左有三根垂直的直線，對應(yīng)服務(wù)器的三種工況。

銘牌功率：指的是服務(wù)器電源銘牌功率。

最大工況設(shè)置：指的是服務(wù)器系統(tǒng)工作在最大用電負(fù)荷時耗電功率。

CPU100%利用率典型工況：CPU工作在100%利用率時耗電功率。

從圖中可以注意到服務(wù)器最大的功率消耗是銘牌額定值的80%，這是因為服務(wù)器廠家在選擇電源時也寬放了大致20%的裕量。

而CPU100%利用率典型工況是銘牌額定值的67%。事實上服務(wù)器正常工作時的能耗還有小于這個值。

因此，在具體的設(shè)計工作中，這種裕量和工況差異也建議被設(shè)計者納入考慮。

正因為如此，目前業(yè)界有一種呼聲：考慮到一些用戶為了更靈活、更容易地升級，可能也愿意犧牲效率，但也有許多用戶愿意在標(biāo)準(zhǔn)配置電源和最大配置電源中做出選擇。服務(wù)器制造商應(yīng)該考慮提供可選電源方案。

2.服務(wù)器電源冗余

服務(wù)器設(shè)備中廣泛使用兩個或兩個以上的電源同時供電，這種多電源供電技術(shù)的學(xué)術(shù)名稱為“冗余電源(Redundant Power Supply)”。

1)冗余電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

冗余電源系統(tǒng)采用輸入總線、負(fù)載總線和共享總線的“三總線”的電路結(jié)構(gòu)。電源1、電源2…電源n為熱插拔電源模塊，它們以并聯(lián)方式相連接，C1、 C2…Cn為各電源模塊的控制模塊，S1、S2…Sn為受控電流調(diào)節(jié)器/隔離器。SENSE1、SENSE2…SENSEn為電源檢測信號，F(xiàn)B為負(fù)載電壓反饋信號。

系統(tǒng)正常工作時，控制模塊通過調(diào)整電流調(diào)節(jié)器/隔離器的導(dǎo)通程度，使系統(tǒng)均衡地使用每個電源模塊一每個電源模塊向系統(tǒng)提供相同的電流，這種工作模式稱為“電流共享”;或者控制受控電流調(diào)節(jié)器/隔離器使得某一個/組電源工作，另個/組電源備份。冗余電源系統(tǒng)中的每個供電模塊均可以熱插拔，一旦某個供電模塊損壞，就能在不停電情況下完成維修工作，而絲毫不影響系統(tǒng)的正常工作。熱插拔(hot-swapping)是指將模塊、板卡或電源等設(shè)備帶電“接入” 或“移出”正在工作的機器。

2)冗余電源的對于前端供配電系統(tǒng)的要求

服務(wù)器冗余電源系統(tǒng)從性質(zhì)上最終都可以歸結(jié)到雙電源系統(tǒng)上。服務(wù)器冗余電源(雙電源系統(tǒng))設(shè)計為提高服務(wù)器本身供電的可靠性提供了極佳的物質(zhì)基礎(chǔ)。常識上講，如果雙電源服務(wù)器的每一路電源都能夠通過獨立的供電路由找獨立的能量源去電，就能夠獲得最高的可靠性。請注意：關(guān)鍵點是供電路由獨立和能量源獨立。

而傳統(tǒng)意義上的能量源，也就是UPS，無論是(單機/串聯(lián)熱備份/N+1直接并機)都不能做到能量源相互獨立，與之相配套的供電路由也相應(yīng)的無法獨立，也就是說每個環(huán)節(jié)都存在著明顯的單點故障，明顯的無法和服務(wù)器的雙電源結(jié)構(gòu)進行匹配。所以，2N/2(N+1)的供電結(jié)構(gòu)正是基于服務(wù)器冗余電源結(jié)構(gòu)而興起的供電解決方案，而事實上，TIA- 942(Telecommunications Infrastructure Standard for DataCenter，April2005)將2N/2(N+1)的供電結(jié)構(gòu)歸入Tir4(最高可靠度供電等級)。

3.服務(wù)器電源制冷

服務(wù)器電源的制冷是通過其內(nèi)置的風(fēng)扇進行強制制冷的。Intel在《Power Supply Design Guideline for2008 Dual-socket Serverand Workstations》版本1.0中，定下了關(guān)于服務(wù)器電源的相關(guān)環(huán)境參數(shù)(如圖4)。

但制冷系統(tǒng)和物理結(jié)構(gòu)相關(guān)密切，以Redun-dant1U Power Supply(ERP1U)為例(如圖5)。

所以，明顯可以看到氣流成水平流動方向，這對于數(shù)據(jù)中心氣流組織，機架擺放方式形成了基礎(chǔ)性的影響，目前業(yè)界流行的面對面、背靠背的機架擺放方式基礎(chǔ)之一就源于單臺服務(wù)器制冷氣流由前至后的水平流動方向。

4.服務(wù)器電源能效

計算機/服務(wù)器電源的能效一直是近幾年來業(yè)界最為人關(guān)注的主題之一，業(yè)界關(guān)于計算機/服務(wù)器的能效也取得了很多成果。

“能源之星”針對計算機電源的要求也在不斷升級。　 “能源之星”4.0版規(guī)范的自2007年7月20日開始生效，要求臺式機在待機和休眠模式下的功率消耗分別不超過2.0W和4.0W，且對空閑 (Idie)狀態(tài)下的功率消耗也作出了規(guī)定(A類≤50.0W;B類≤65.0W;C類≤95.0W);而在20%、50%和100%負(fù)載條件下的效率最低達(dá)80%。此外，更新的5.0版規(guī)范第一階段要求將于2009年7月1日開始生效，將要求使用內(nèi)置電源的計算機在50%負(fù)載條件下工作效率最低達(dá) 85%，而在20%和100%負(fù)載條件下最低效率達(dá)到82%。

業(yè)界還涌現(xiàn)了新的節(jié)能要求，如吸引了諸多知名計算機廠商參與的計算產(chǎn)業(yè)氣候拯救行動(CSCI)的要求，如表1所示。

Intel針對服務(wù)器電源在2008年2月更新了對EPS電源的效率要求，如表2所示。

可以發(fā)現(xiàn)，不同的規(guī)范之間也在相互影響，有著趨近甚至趨同的趨勢。

四、結(jié)語

隨著各種新思想，新架構(gòu)，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)和發(fā)展，服務(wù)器電源本身的改變也呈現(xiàn)出顯著的加速趨勢，適當(dāng)?shù)牧私夂驼莆辗?wù)器電源的相關(guān)進程對于我們的設(shè)計實踐有著十分重大和現(xiàn)實的意義。