ASHREA TC9.9《数据通讯设备功率趋势与冷却应用》分享

导读

这本书是ASHREA TC9.9系列丛书，主编为ASHREA TC9.9技术委员会；目前为第二版，出版时间为2012年，距今已经6年。该书从ICT设备功率的角度，对于数据机房设备的功率趋势进行了分析，并提出了数据机房IT功率规划的方法。

众所周知，ASHREA是国际上暖通空调的权威机构，其出版的各类丛书代表了暖通空调行业的技术水平。

本书的读者定义为：

• 规划数据通信设施的规划师和管理员；

• 规划与设计数据通信设施的团队；

• 需要了解数据通信设备能量密度和装置规划趋势的数据通信设施建筑师和工程师。

本书的目的是讨论数据通信设备的电力趋势，并介绍如何应用；可以为数据中心规划的ICT工程师与数据中心设施的工程师建立沟通的桥梁。书中内容对于数据中心的规划设计人员具有参考意义。

通过一段时间的学习研究，主要推荐两部分内容与大家分享：第一部分为书中关于服务器CPU处理器功率趋势内容；第二部分是本书中关于数据中心规划需要注意的方面内容。

服务器CPU处理器功率趋势

服务器内部主要包括以下部分：CPU处理器/GPU图形处理器；内存；存储；主板；输入输出连接器（显卡声卡）；电源等。书中提供了关于服务器内部电力功率消耗饼图如下：

从上图可以看出，CPU处理器无论在重载还是空载，均是服务器中耗电之最。所以从部件的角度，要着重分析CPU处理器的功率趋势，并且其将主要影响服务器的功率趋势。

下图为该书中的CPU处理器的功率趋势预测。

从上图中可以看出，红色条带为高功率的高性能计算的CPU功率趋势，为最高的功率。下面三个条带为低功率的高性能计算CPU功率趋势，通用服务器用CPU的功率趋势。四条色带在2015年后，均进入了平稳趋势区间；即使4S的CPU有上升趋势，相对于2015年前，这个趋势并不明显。总结来说，CPU的功率趋势整体趋平稳，本书认为到2020年不会有剧烈上升的趋势出现。从服务器的角度看，CPU的功率不会大规模增加，那么其他的部件的功率增加不会对整体的功率有非常大的影响，服务器的整体功率趋势也应该为趋平稳，虽然其计算能力在日新月异发展，但半导体行业的发展和IT硬件的发展，均对于能耗方面给予非常大的重视，所有厂家的产品均考虑了性能/瓦特的比值达到最佳，这样即使服务器性能增加很快，而能耗方面增加并未完全跟随其性能成比例发展。

该书中也提供了服务器的功率趋势，但是由于其所出版的年代所限，其提供的预测数据与目前的产品有差距。其中的内容建议各位读者参考。

数据中心规划需要注意的方面

本书中列出以下几点：

1. 现有数据中心的使用面积分析

需要规划者认真研究目前的使用情况，针对目前的数据中心，分析白区的设备占用面积；从而在新区域舍弃不合理的区域，舍弃不合理的设备。

2. ICT设备性能提高

ICT设备综合性能每年都在提高，趋势为25%~35%；新设备可能100%提高。

3. ICT设备处理能力的峰谷变化

设备的运行取决于应用和工作负荷；服务器运行容量随着虚拟化等技术，正在逐步基于平均70%的基础上提高。

4. 应用的升级

大部分应用至少保持每年大约15%~20%增长率

5. 资产更新

ICT设备的正常使用寿命3~5年。而数据中心的设施寿命大多数为10~15年。这样需要在设施的生命周期内，至少需要考虑更换3次的ICT设备。

作为数据中心ICT设备的规划者，应该充分考虑以上方面，根据目前以及将来的发展趋势，对于该数据中心的ICT设备进行合理规划。避免与设施规划者的不同步，以及采用不一致的技术参数。

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