一、為什么企業(yè)需要高效節(jié)能的數據中心

企業(yè)在不斷擴展IT容量來支持業(yè)務增長的同時，數據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)保要求也越來越嚴格。提高IT能源效率正在成為企業(yè)降低運營成本規(guī)劃時所關注的重點，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

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

2)資源利用率低下

企業(yè)內的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。面向應用負載的平均資源利用率是5-20%，導致大量的資源浪費。如果能有效透過虛擬化等手段提升系統(tǒng)使用率，即可降低服務器數量，進一步節(jié)省機房的用電需求。

3)CO2排放量增加

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

二、IBM Power服務器綠色節(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服務器的綠色節(jié)能解決方案，為您搭建高效節(jié)能的數據中心：

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

2) Power綠色技術：EnergyScale、Power6休眠模式、EnergyScale I/O、內存控制器動態(tài)模式等創(chuàng)新技術可降低服務器設備能耗;

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

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

我們利用Power服務器的"芯能量”—先進的綠色環(huán)保技術和產品，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)在危機中尋求新的生機，從而謀求短期生存與長期發(fā)展，最終實現(xiàn)“興經濟”的目標。

我們通過Power服務器內置的綠色技術、一系列綠色特性以及軟件，幫您實現(xiàn)服務器整合并搭建高效節(jié)能的綠色數據中心。

1. Power綠色技術EnergyScale

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

1)內存控制器的動態(tài)模式-降低內存功耗

服務器通常需要配備大批量的內存，所以內存子系統(tǒng)的功耗會占服務器總功耗的一大部分。工作負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，存在功耗浪費現(xiàn)象。

IBM Power服務器利用內存斷電(Memory Power down)技術降低空閑內存芯片的功耗。Power6控制器實施隊列驅動的策略，只要某插槽的使用請求在控制器中排隊，或者必須恢復該插槽的運行，系統(tǒng)便會將DRAM從斷電模式中遷出，基本上不會因為電力原因影響性能，這個機制可幫助系統(tǒng)大幅度降低DRAM的功耗。

2)EnergyScale I/O技術–降低PCI插槽功耗

該技術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服務器以及支持的擴展單元。可以自動關閉未用的熱插拔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PCI插槽被動態(tài)移出分區(qū)/關閉時，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)滿足未用標準的插槽，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核的供電，然后再根據需要恢復供電，以降低處理器的功耗。當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。

當處理器上沒有運行有效的軟件線程時，Power6處理器就可以進入休眠模式。指定處理器內核上的每個硬件線程都可發(fā)布指令，進入休眠模式。如果面向這個內核的兩個硬件線程都進入休眠模式，則整個處理器內核都將進入休眠狀態(tài)。Power6內核可以獨立進入和退出休眠模式，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核。

休眠模式可降低容量點播內核的功耗：

-Power4/5：CoD內核耗盡全部電力并且運行閑置環(huán)路

-Power6系統(tǒng)：所有未經許可的內核都處于休眠狀態(tài)

4)限電(Power Capping)功能

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

在大多數數據中心里，當一個機器安裝好后，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前系統(tǒng)的電能進行重新分配，把現(xiàn)有機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允許用戶向數據中心里繼續(xù)添加新的機器進去。

-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頻率下調一個固定的百分比，以此來達到節(jié)能的目的。這個百分比是預先定好的，能夠保證系統(tǒng)運行在安全操作范圍內。

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

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

2. Power系統(tǒng)綠色特性

變速風扇(轉速10,500–5500 RPM)：可基于環(huán)境溫度將風扇功耗降低45%(風扇功耗占服務器總功耗的1/3)

-水冷門(Rear Door Heat eXchanger)：基于水冷技術的后門熱交換器，可驅散超過50%的機柜產熱;連接在機柜后端(增加5”);無需安裝新風扇，也無需增加供電量，更無需重新部署數據中心。

-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進行整合：采用BladeCenter將不同服務器平臺及系統(tǒng)平臺進行整合，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)領先水平的Power VM虛擬化功能

服務器虛擬化允許將一個物理服務器分成多個安全的虛擬服務器，從而為合并物理服務器創(chuàng)造了機會，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。它是IBM Power System全新虛擬化技術的統(tǒng)稱(包括：邏輯分區(qū)，微分區(qū)，Hypervisor，虛擬I/O服務器，APV，PowerVM Lx86，Live Partition Mobility動態(tài)分區(qū)實時遷移)。

使用虛擬化技術進行服務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服務器，電費居高不下，但服務器使用率普遍偏低、機房空間不足、難以擴充的用戶，可以選擇高端IBM Power Systems服務器，實施邏輯分區(qū)，從而可以采用少量物理服務器，建立多個邏輯分區(qū)(Logical Partition)運行多個操作系統(tǒng)和應用，同時通過物理服務器合并，大大提高了物理服務器的使用率，并有效節(jié)約了能耗。

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

2)能源管理軟件Active Energy Manager

Active Energy Manager能對服務器的實際能耗進行計算、監(jiān)控、管理和控制，對服務器功耗實施“巡航控制”，最終為用戶提供高效節(jié)能的數據中心。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：方案優(yōu)勢

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

-領先的PowerVM虛擬化技術可實現(xiàn)高效的虛擬化整合，幫助您提高服務器利用率，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在業(yè)界處于領先地位;

-Active Energy Manager配合EnergyScale技術或iPDU提供最廣泛的能源管理功能