每次走進(jìn)數(shù)據(jù)中心機(jī)房，都能看到一望無(wú)際的機(jī)架上擺放著滿滿的都是服務(wù)器。在數(shù)據(jù)中心里，服務(wù)器的數(shù)量多少?zèng)Q定了這個(gè)數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)處理能力，而中大型的數(shù)據(jù)中心里服務(wù)器都是以數(shù)千臺(tái)來(lái)計(jì)算的，按照一個(gè)機(jī)架放置10臺(tái)服務(wù)器，大型數(shù)據(jù)中心就需要數(shù)百個(gè)機(jī)架。這樣巨量的服務(wù)器設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，按照每臺(tái)運(yùn)行功率300W來(lái)計(jì)算，一萬(wàn)臺(tái)就要3千KW，所以如果每臺(tái)服務(wù)器都能節(jié)省一點(diǎn)能耗，一萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器節(jié)省的能耗就非?？捎^。因此有不少的專家從服務(wù)器入手，在服務(wù)器上下功夫，在不降低服務(wù)器運(yùn)行性能的前提下，盡量降低運(yùn)行的能耗，下面就來(lái)講一講服務(wù)器的節(jié)能技術(shù)。

眾所周知，服務(wù)器有幾大組成部件：CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)、網(wǎng)卡及主板元器件等。其中CPU功耗占整個(gè)服務(wù)器功耗的三分之一，CPU的計(jì)算能力越強(qiáng)，其功耗就越大;內(nèi)存是除CPU外最耗能的部件，主流的DDR3 和FBD內(nèi)存均已達(dá)到10W這個(gè)量級(jí)，內(nèi)存頻率越高，功耗越高;磁盤(pán)也是服務(wù)器功耗的主要貢獻(xiàn)部分，現(xiàn)在的服務(wù)器硬盤(pán)規(guī)格都很大，這樣自然導(dǎo)致整個(gè)服務(wù)器的功耗升高。正是這些主要部件的功耗升高，導(dǎo)致與它們配合的主板元器件、總線和外圍設(shè)備都需要工作在更高的頻率，才能充分發(fā)揮其性能，這意味著服務(wù)器整體能耗的增加。這些都是服務(wù)器最重要的組成部件，也是能耗大戶，服務(wù)器既離不開(kāi)這些任何一個(gè)部件，又得在這些部件上下節(jié)能的功夫。只要將這些部件的能耗降低些，就能帶動(dòng)周圍的器件能耗降低，從而使得服務(wù)器整體的能耗下降。

既然CPU是服務(wù)器里最能耗的部件，就先來(lái)說(shuō)一說(shuō)CPU。CPU主要有三類節(jié)能技術(shù)：C1E節(jié)能技術(shù)，即增強(qiáng)型深度休眠技術(shù)，通過(guò)C1E技術(shù)CPU在空閑輕負(fù)載狀態(tài)可以降低工作電壓與倍頻。Intel的CPU還支持一種EIST節(jié)能技術(shù)，通過(guò)開(kāi)啟EIST，能夠讓CPU根據(jù)實(shí)際使用情況來(lái)自己控制頻率和電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)功耗的控制。AMD也推出了“涼又靜”。也是一項(xiàng)讓處理器在閑置狀態(tài)下自動(dòng)降低電壓與頻率的節(jié)能技術(shù)。所有這些CPU節(jié)能技術(shù)原理都是讓CPU可以按需工作，在空閑的時(shí)候?qū)⒐ぷ黝l率降低下來(lái)，從而達(dá)到降低功耗的目的。

內(nèi)存是除CPU外最耗能的部件，這幾年內(nèi)存技術(shù)也不斷得到了提升，DDR SDRAM、DDR3 SDRAM甚至DDR4等，這些內(nèi)存具有更低的電壓，當(dāng)沒(méi)有讀寫(xiě)操作時(shí)，可以通過(guò)Reset命令使它停止所有操作，切換到最少活動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能目的。這個(gè)領(lǐng)域新技術(shù)層出不窮，比如加州大學(xué)洛杉磯分校研究小組設(shè)計(jì)的磁性內(nèi)存，能耗極低，同時(shí)密度大、讀取和寫(xiě)入速度快、不揮發(fā)，不用加電也可以保存數(shù)據(jù)。英特爾和美光在今年7月共同推出3D Xpoint內(nèi)存技術(shù)，這也促使另外的服務(wù)器巨頭惠普與SanDisk合作，其欲將推出新內(nèi)存芯片，新技術(shù)號(hào)稱可比傳統(tǒng)閃存快1000倍。在內(nèi)存布線密度上下功夫，也可以達(dá)到節(jié)能的目的。內(nèi)存一般都是50納米，50納米指的是半導(dǎo)體元件基板電路間的連線寬度為50納米，如今已經(jīng)出現(xiàn)了40納米、甚至30納米，這意味著在同樣的空間中可以容納更多的電路。

磁盤(pán)是服務(wù)器最為重要的部件，一旦服務(wù)器發(fā)生異?；蛘叩綦?，只要磁盤(pán)還在，就能確保數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。不過(guò)如果磁盤(pán)壞了，就容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題。磁盤(pán)節(jié)能技術(shù)主要有磁盤(pán)休眠和磁盤(pán)降速技術(shù)，這些似乎是按磁盤(pán)負(fù)荷情況(訪問(wèn)量)控制磁盤(pán)工作于4種狀態(tài)：全速、空閑、休眠和下電。全速自然是磁盤(pán)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)，正在進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)訪問(wèn);而空閑只是讀寫(xiě)期間的短時(shí)空閑階段;磁盤(pán)若在一定時(shí)間不工作即進(jìn)入休眠狀態(tài);若磁盤(pán)長(zhǎng)時(shí)間不工作，就進(jìn)入下電狀態(tài);磁盤(pán)在運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)該處于哪種工作狀態(tài)，通過(guò)軟件進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣就可以達(dá)到節(jié)能的效果。當(dāng)然這種工作狀態(tài)切換過(guò)于頻繁還會(huì)影響到磁盤(pán)的可靠性，還要考慮應(yīng)用業(yè)務(wù)能夠容忍磁盤(pán)從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式帶來(lái)的延時(shí)，所以采用這種動(dòng)態(tài)調(diào)整的節(jié)能技術(shù)還要綜合考慮，引入時(shí)要慎重。除了調(diào)整磁盤(pán)的工作狀態(tài)，還可以使用多種速度磁盤(pán)，用SSD硬盤(pán)替代機(jī)械磁盤(pán)等。

除了以上三大部件，還有網(wǎng)卡、風(fēng)扇、主板、顯示器、指示燈等等，都是耗電的部件。比如顯示器，數(shù)據(jù)中心里的服務(wù)器基本都不用顯示器，只有調(diào)試的時(shí)候才用，所以顯示器可以不用考慮。服務(wù)器里的風(fēng)扇也是應(yīng)該考慮的一部分，很多服務(wù)器的風(fēng)扇都是以大速度運(yùn)行的老式的固定速度的風(fēng)扇，現(xiàn)在的服務(wù)器風(fēng)扇引入了智能風(fēng)扇技術(shù)，通過(guò)內(nèi)嵌于服務(wù)器主板上的溫度感應(yīng)裝置，根據(jù)環(huán)境溫度的變化來(lái)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，合理調(diào)節(jié)服務(wù)器內(nèi)部風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。網(wǎng)卡雖然占用功耗不大，但也可以通過(guò)網(wǎng)卡鏈路的繁忙程度調(diào)整功耗，根據(jù)網(wǎng)卡流量的大小來(lái)降低網(wǎng)卡的鏈路速率，就可以達(dá)到節(jié)能的目的。

數(shù)據(jù)中心服務(wù)器內(nèi)部有很多可以節(jié)能的地方，從這些節(jié)能技術(shù)不難看出，它們都遵循著同一個(gè)設(shè)計(jì)原則，即按需分配。根據(jù)部件運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)，來(lái)提供合適的功耗，這樣不浪費(fèi)一點(diǎn)多余功耗。如果服務(wù)器里的每個(gè)部件都能節(jié)省一點(diǎn)點(diǎn)，累積起來(lái)就不得了，再放到整個(gè)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上，節(jié)省的能耗數(shù)額將是驚人的，所以服務(wù)器節(jié)能技術(shù)的研究是對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行節(jié)能減排探索中的重要組成部分。通過(guò)對(duì)服務(wù)器部件進(jìn)行節(jié)能，從而達(dá)到對(duì)整個(gè)服務(wù)器進(jìn)行節(jié)能控制，可以從根源上大地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能控制。