机房节能遇挑战 数据中心节能芯片来助阵

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节能空调对比普通工业空调能够降低30%的电能消耗;新风技术取代空调，能够降低50%左右的能耗……如今，可供选择的节能产品多种多样，但除少数厂商在研究无空调节能机房外，行业应用最为广泛的技术都集中在降低机房散热能耗上，虽然这些节能途径效果显著，但从长远来看，仅是权宜之计，因为这并没有彻底根除设备散热带来的空调消耗，并且没有减少任何一点因设备散热而浪费的能源。

当前专业人士的共识是，造成机房温度升高的主要原因是芯片散热，它才是在整个机房多余能耗的罪魁祸首。但如何减少散热，有效利用能源?

从机房设备耗能分析可以看出，芯片能耗主要集中在两个方面，一部分用于正常运算的需求，另一部分是变成热能散发到空气中，为了使机房温度能够保持在安全工作温度下，必须启用空调等降温系统降低温度，由此连锁反应，让机房耗能如滚雪球一样不断扩大。这种能量的大量消耗，正威胁着行业的发展。

经济价值凸显节能紧迫性

据报道，Google(谷歌)公司，通过大量的服务器应对来自全球的搜索需求，每年的电费支出高达4000万美元。一台10万亿次的超级计算机每年要消耗400万人民币的电费，平均每天1万多元，相当于一个小县城的耗电规模，为了节省电费，Google选择将数据中心建造在发电站旁来进一步节省电力运输成本。

仅是网络搜索，缘何耗费如此巨大电量?市场分析公司Gartner的调查，或许可以帮助我们找到根源。Gartner预计，到2008年底，全球一半的数据中心将会遇到能源危机，而它们所消耗能量的60%以上用于冷却设备。数据中心最大耗电量就是为了降低服务器工作时散发的热量，进而保证其稳定运转。

美国能源部门于2007年提交给国会的关于数据中心能效的报告中对未来美国数据中心的能效进行了预测，按照2007年的情况来看，所有的数据中心占到美国总用电量的1.5%，如果按照历史的发展趋势，到2011年数据中心将占到全国总用电量的2.9%，达到120千亿度以上。

事实上，能源紧缺并不是今天才显现出来，但是却在今天利用经济杠杆的力量逼迫企业做出有效应对。

在新的网络扩张形势下，日益紧缩的电信运维费用和不断高涨的电价，让运营企业意识到要想生存，就必须追求节能。除此之外国家的节能减排国策的推出，也让地方政府和大型国企承担了不可推脱的社会责任。

CPU速率与节能并行

目前，只有Intel、AMD、威盛、IBM等几个厂商掌握了芯片生产制造的话语权。服务器和PC机品牌厂商都必须使用他们的处理器配件组建IT设备。如果上游处理器厂商没有制造出更节能的产品，将导致品牌机厂商所有的产品都维持高能耗地运行，产业需求和市场前景让很多厂商不断关注CPU节能发展。

2001年“国际固态电路会议”上，世界最大的电脑芯片制造商英特尔公司呼吁“如果芯片的性能继续以目前的高速度发展，耗能和散热将成为横在其前进路上最大的绊脚石。能否解决这两个问题，将成为整个信息产业甚至全球经济性命交关的大问题。”

自此随后几年，Intel就为自己制定了有名的“TickTock”(钟摆)产品演进方向，即在2005年开始的单数年，完成芯片体积的进一步飞跃，在双数年，完成产品稳定性、节能等功能的产品演进。梁岩表示，Intel已经完成了45纳米产品的换代，预计2009年年中就会推出32纳米的产品。

AMD虽然辉煌不再，被Intel酷睿系列打击严重，但追溯以往，它也在2005年推出了皓龙处理器，相比当时类似配置的4路DELL服务器，其能耗仅为三分之一，成本仅为其一半。在今年9月，AMD也推出了巴塞罗那产品系列。巴塞罗那采用65nm制作工艺，同时引入IBM的EmbeddedSilconGermanium和StressMemorization这两项电路技术，来减少处理器的电子迁移现象以及漏电率等负面影响，但对比英特尔45纳米芯片，其节能研发还有待继续。

IBM尽管在芯片行业的话语权越来越少，但是仍在2007年发布一组新型微处理器，在能耗不变的情况下，提升一倍运算速率。同时，IBM也与AMD、飞思卡尔、意法半导体和东芝等厂商合作，开发22纳米SRAM芯片，相信这一技术在走向成熟后会向CPU发展。

专用芯片更节能

在短时间内，除了CPU外，专用芯片在节能道路上更显出其重要作用。

ExtremeNetworks的首席市场官PaulHooper认为，extreme网络交换机采用专有模块进行XML和流媒体的数据的处理，不但可以很好地满足不同用户的需求，同时可以更好地达到节能效果。这是因为模块化的管理可以极少CPU占用内存，加快处理速率。

这种模块化的思想进一步引申，出现专用芯片的巨大市场。当下用户希望能够借助专用芯片处理以往经常处理的大量数据。LSI市场部经理沙铁军认为，专业芯片之所以如此吸引人，是因为专用芯片能够提升整体系统的性能，更有突出的节能效果。

以LSI的XML处理器为例，在通用处理器上处理1GBXML数据会增加高达90瓦的静态功耗，而使用LSITarariXML内容处理器处理同样多的XML数据，平均增加的功耗不足20瓦，节能效率达到75%以上，同时，基于硬件的XML处理还可显著改善应用时延。倘若按芯片每增加一瓦，就会导致3瓦的额外冷却和电源开销来计算，获得的节能效果将更加惊人。

除XML这种专有格式的处理器外，还可以在市场上搜寻到更多种处理器，例如英飞凌功率模块等。

LSITarari产品中国负责人徐罕表示，其实专用芯片的功用，对于CPU来说都可以通过软件功能来实现，但是对于大型系统来说，CPU的内存十分繁忙，需要处理来自各个方面的信息，如果能够使用专业芯片的硬件解决方案，除能够更加规范化处理信息，安全解析文档外，更能够让系统CPU空余出来，处理更为重要的信息数据。

LSI公司网络与存储事业部中国区市场经理沙铁军认为，安全概念经历了从“阻拦恶人”再到“以边界设备为中心”到“以信息或用户为中心”的演变。以往，企业由于安全考虑，为企业网络设置了安全底线，这种设置往往给有用的商业信息往来造成障碍，所以以内容为中心，按内容类型、格式等进行分类处理必然成为一种趋势，这种趋势必然需要借助专有芯片的处理能力，才能更加快速和节能地达到目的。（ZDnet）