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節能先行 服務器評測方法研究之功耗篇

時間:2008-8-15 13:47:43 作者: 張桂林 來源: 中關村在線

有種觀點認為,人類進化發展的過程是一部不斷向自然界索取能源的歷史。從最初的柴薪到煤炭,再到如今工業的載體石油,能源的進步引領了人類從農業、工業到現代文明的跨域。19世紀,電力的出現引發了人類的第二次工業革命,因之而來的電子、化學、汽車、航空等產業的蓬勃發展給人類社會的生活帶來巨大的改變。但是電力這種二次能源在為我們利用的同時也在快速消耗著煤炭、石油等不可再生的能源,能源已經成為二十一世紀全球最熱點的話題。

以信息產業為代表的第三次世界革命在將人類生產力推向空前高度的同時也空前加速了能源的消耗,雖然隨著IT技術的不斷進步,計算機的能效已經大大提高,但是隨著計算機數量的增加,能源消耗的總量依舊是一個驚人的數字。據統計,美國所有數據中心每年的電力消耗相當于北歐一個國家每年的電力消耗,而在飛速發展的中國,07年一年計算機的電力消耗相當于三峽一年的發電量。

IT產業的綠色節能勢在必行,為此諸多IT廠商已經將節能提上日程,如英特爾在今年年初公布的07年IT運營報告中提到將全球數據中心的數量從136縮減到117,實現10億美金的資金節省,IBM的“大綠色計劃”,計劃在未來4年內每天投入10億美金用于節能以及其他綠色技術。硬件廠商的努力不僅僅是為了推行一個節能的觀念,也為了用戶能夠切實體驗到節能產品所帶來的好處。


節能先行 服務器評測方法研究之功耗篇
IBM BigGreen

服務器是IT架構中的核心部分,也是IT設備中的耗電大戶,硬件廠商努力的一個方向也是盡可能的提升服務器的能效,但是我們如何來評估我們的服務器在消耗著多少電力,硬件廠商採用的節能設計對我們來說到底有多大的意義,我們需要一個衡量的標准。PC、顯示器甚至Windows操作系統我們都可以找到一個能耗的標准,比如能源之星,但是由于服務器檢測環境的復雜,我們至今還沒有一個很好的標准可以用以衡量服務器的能耗。標准的建立是一個復雜的過程,在標准建立之前我們也需要一把衡量的“尺子”。

2007年12月,SPEC組織發布了SPECpower_ssj2008基准測試,該基准測試套件填補了服務器基准測試陣營中有關能效測試的空白,成為衡量服務器能耗的一把很好的“尺子”。SPECpower_ssj2008是由AMD, Dell, 富士通—西門子, HP, Intel, IBM和Sun Microsystems,此外還有加州伯克利分校、美國勞倫斯—伯克利國家實驗室和弗吉尼亞工學院等學術機構聯合發起,旨在建立服務器能耗測試的通用業界標准。

SPECpower_ssj2008是通過利用java服務器端商業模型來測試服務器的能效,“ssj”就是是“server side java business application”的縮寫。在SPECPower2008測試中,計算機負載,而不是CPU使用率,被分成11個點,即從%100、90%、80%...10%,再一直到服務器空載,依次發出不同量級的請求,並持續一定時間,記錄下該時段內的ssj_ops數據和系統功耗數據平均值,完成一次系統測試最少需要70分鍾。


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能效測試的11個點 SPECPower2008的測試需要搭建一個硬件測試環境,測試需要一台電源分析器、一個溫度傳感器以及兩台聯網計算機,一台為被測試機(System Under Test,SUT),另一台為控制機(Control and Collection System,CCS)。

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SPECPower2008測試環境 記錄完全部數據後,以ssj_ops的總和除以功耗總和,為最終的SPECpower_ssj2008指標,overall ssj_ops/watt為計算單位,即平均ssj每秒性能/每瓦,下面是一些SPEC發布的參考測試結果。

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SPECPower2008測試結果參考 SPECpower_ssj2008目前最新的版本是今年7月24日發布的v1.01版本,零售價格1600美元,但針對非贏利機構和教育機構的價格僅為400美元,從售價我們也可以看到SPEC也是希望能有更多的組織參與到這項基准測試。SPECpower_ssj2008可以很好的衡量服務器在java商業模型中的能效表現,雖然這是目前最常用的商業模型,但是並不全面,像Web、工作站等負載,目前SPECPower2008還是無法來衡量。 雖然並不全面,但是我們也看到了SPEC在能效測試標准建立中的努力,我們也期待針對服務器不同應用的SPECPower基准測試能夠盡快推出,從而真正建立一套完整的服務器能效測試標准,能夠衡量不同應用下服務器能效的表現,對于用戶來講才真正的具有現實意義,同時也可以明確的來評估服務器提供商在節能設計上所作出的努力。 關于能源的話題我們還將繼續討論下去,能效評估的意義也是在于能夠用數字來表現性能和能源消耗的關系,當然我們希望這個比值越來越高,不過能效標准建立的更大意義在于一種節能概念的普及,這更是我們所需要的。

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