每次走進數(shù)據(jù)中心機房，都能看到一望無際的機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)量多少決定了這個數(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)千臺來計算的，按照一個機架放置10臺服務(wù)器，大型數(shù)據(jù)中心就需要數(shù)百個機架。這樣巨量的服務(wù)器設(shè)備同時運轉(zhuǎn)，按照每臺運行功率300W來計算，一萬臺就要3千KW，所以如果每臺服務(wù)器都能節(jié)省一點能耗，一萬臺服務(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)器運行性能的前提下，盡量降低運行的能耗，下面就來講一講服務(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、網(wǎng)卡及主板元器件等。其中CPU功耗占整個服務(wù)器功耗的三分之一，CPU的計算能力越強，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)存均已達到10W這個量級，內(nèi)存頻率越高，功耗越高;磁盤也是服務(wù)器功耗的主要貢獻部分，現(xiàn)在的服務(wù)器硬盤規(guī)格都很大，這樣自然導(dǎo)致整個服務(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)器既離不開這些任何一個部件，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，就先來說一說CPU。CPU主要有三類節(jié)能技術(shù)：C1E節(jié)能技術(shù)，即增強型深度休眠技術(shù)，通過C1E技術(shù)CPU在空閑輕負載狀態(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)，通過開啟EIST，能夠讓CPU根據(jù)實際使用情況來自己控制頻率和電壓，進而實現(xiàn)功耗的控制。AMD也推出了“涼又靜”。也是一項讓處理器在閑置狀態(tài)下自動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，在空閑的時候?qū)⒐ぷ黝l率降低下來，從而達到降低功耗的目的。

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，當沒有讀寫操作時，可以通過Reset命令使它停止所有操作，切換到最少活動狀態(tài)，達到節(jié)能目的。這個領(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)計的磁性內(nèi)存，能耗極低，同時密度大、讀取和寫入速度快、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?；蛘叩綦姡灰疟P還在，就能確保數(shù)據(jù)不會丟失。不過如果磁盤壞了，就容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的問題。磁盤節(jié)能技術(shù)主要有磁盤休眠和磁盤降速技術(shù)，這些似乎是按磁盤負荷情況(訪問量)控制磁盤工作于4種狀態(tài)：全速、空閑、休眠和下電。全速自然是磁盤在高速運轉(zhuǎn)，正在進行數(shù)據(jù)的讀寫訪問;而空閑只是讀寫期間的短時空閑階段;磁盤若在一定時間不工作即進入休眠狀態(tài);若磁盤長時間不工作，就進入下電狀態(tài);磁盤在運行過程中，應(yīng)該處于哪種工作狀態(tài)，通過軟件進行自動調(diào)節(jié)，這樣就可以達到節(jié)能的效果。當然這種工作狀態(tài)切換過于頻繁還會影響到磁盤的可靠性，還要考慮應(yīng)用業(yè)務(wù)能夠容忍磁盤從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式帶來的延時，所以采用這種動態(tài)調(diào)整的節(jié)能技術(shù)還要綜合考慮，引入時要慎重。除了調(diào)整磁盤的工作狀態(tài)，還可以使用多種速度磁盤，用SSD硬盤替代機械磁盤等。

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)卡流量的大小來降低網(wǎng)卡的鏈路速率，就可以達到節(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設(shè)計原則，即按需分配。根據(jù)部件運行的實際狀態(tài)，來提供合適的功耗，這樣不浪費一點多余功耗。如果服務(wù)器里的每個部件都能節(jié)省一點點，累積起來就不得了，再放到整個數(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)的研究是對數(shù)據(jù)中心進行節(jié)能減排探索中的重要組成部分。通過對服務(wù)器部件進行節(jié)能，從而達到對整個服務(wù)器進行節(jié)能控制，可以從根源上大地實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能控制。