Жоғары тиімділіктегі серверлік қуат көздерінің маңыздылығы

Деректер орталықтары мен кәсіпорынның АТ-инфрақұрылымының қарқынды дамып келе жатқан ландшафтында аппараттық құрамдас бөліктердің тиімділігі екінші кезектегі қараудан негізгі стратегиялық басымдыққа ауысты. Ұйымдар сандық операцияларын масштабтаған сайын, тірекке орнатылған серверлердің жиынтық энергия тұтынуы астрономиялық операциялық шығындарға және қоршаған ортаға айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Қуат блогы (PSU) электр желісі мен сервердің сезімтал құрамдас бөліктері арасындағы маңызды шлюз ретінде қызмет етеді, қанша энергия нақты жұмысқа жұмсалатынын және қаншасы жылу ретінде босқа кететінін анықтайды.

Тиімділігі жоғары серверлік қуат көздері - операциялық шығындарды азайту, жылуды басқаруды жақсарту және аппараттық құралдың ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін әдетте 80 PLUS Gold, Platinum немесе Titanium деңгейлерімен бағаланған сервер құрамдас бөліктері үшін айнымалы токты розеткадан реттелетін тұрақты токқа түрлендіретін маңызды құрамдас бөліктер.

Қуатты түрлендірудің нюанстарын түсіну оның төменгі шегін оңтайландыруды қалайтын кез келген бизнес үшін өте маңызды. Бұл мақалада неліктен дұрыс PSU таңдау техникалық стандарттарды, сервер түрлеріне негізделген таңдау критерийлерін және жоғары сапалы қуат шешімдерінің кәсіпорынға беретін ұзақ мерзімді сенімділік артықшылықтарын қамтитын заманауи серверді басқарудың негізі болып табылатынын зерттейді.

Мақалаға шолу

Жоғары тиімді қуат көзі дегеніміз не?

Жоғары тиімді серверлік қуат көзі әртүрлі жүктеме деңгейлерінде кем дегенде 80% энергия тиімділігіне қол жеткізуге арналған, айнымалы токтан тұрақты токқа түрлендіру процесі кезінде жылу ретінде жұмсалатын электр энергиясының мөлшерін тиімді түрде азайтуға арналған арнайы қуатты түрлендіру құрылғысы.

PSU-дағы тиімділік сервер құрамдастарына жеткізілетін қуаттың қабырғадан алынатын қуатқа қатынасымен өлшенеді. Мысалы, егер PSU серверге 400 Вт беру үшін көзден 500 Вт қажет етсе, ол 80% тиімділікпен жұмыс істейді. Қалған 100 Вт жылу ретінде бөлінеді, бұл ақшаны ысырап етіп қана қоймайды, сонымен қатар салқындату жүйелерін көбірек жұмыс істеуге мәжбүр етеді. Кәсіби B2B орталарында мұны өлшеуге арналған салалық стандарт 80 PLUS сертификаты болып табылады, ол бірліктерді қола, күміс, алтын, платина және титан деңгейлеріне жіктейді.

Жоғары тиімді қондырғылар жоғары сапалы конденсаторлар, белсенді қуат факторын түзету (PFC) және синхронды түзету сияқты жетілдірілген ішкі компоненттерді пайдаланады. Бұл технологиялар қамтамасыз етеді Сервер қуаты ең жоғары өңдеу жүктемелері кезінде де тұрақты болып қалады. Ішкі жылу өндіруді азайту арқылы бұл қуат көздері көбінесе баяу айналатын желдеткіштермен жұмыс істей алады, бұл тыныш жұмыс істеуге және жылу кернеуіне байланысты құрамдас бөліктердің істен шығу қаупін төмендетуге әкеледі.

Жүздеген түйіндерді басқаратын кәсіпорындар үшін 85% тиімді бірлік пен 94% тиімді бірлік арасындағы айырмашылық жыл сайын мыңдаған доллар үнемдеуге әкелуі мүмкін. Тікелей коммуналдық төлемдерден басқа, жоғары тиімділік сервердің қуат тұтынуы Үздіксіз қуат көздеріне (UPS) және мамандандырылған деректер орталығының салқындату қондырғыларына жүктемені азайту арқылы меншіктің жалпы құнына (TCO) әсер етеді.

Серверіңіз үшін ең жақсы қуат көзін қалай таңдауға болады

Ең жақсы қуат көзін таңдау сервердің жалпы құрамдас бөлігінің TDP (жылулық дизайн қуаты) нақты есептеуін және құрылғының ең жоғары тиімділік қисығы шегінде, әдетте 50% және 80% жүктеме аралығында жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін 20% - 30% үстеме шығындарды қосуды талап етеді.

Таңдау процесі ішкі аппараттық құралдардың аудитінен басталады. Орталық процессорлар мен графикалық процессорлар энергияның негізгі тұтынушылары болып табылады, бірақ жоғары жылдамдықты жедел жадтың, NVMe сақтау массивтерінің және салқындату желдеткіштерінің жиынтық тартуын елемеуге болмайды. Қуаты тым төмен PSU таңдау жүйенің тұрақсыздығына немесе аппараттық құралдың зақымдалуына әкеледі, ал шамадан тыс жоғары қуат бірлігі оның қисығында төмен тиімділік нүктесінде жұмыс істеп, қажетсіз энергия ысырапына әкеледі.

Форма факторы B2B секторындағы тағы бір маңызды мәселе болып табылады. Көптеген заманауи тірек серверлері ыстық ауыстыруға мүмкіндік беретін 'Common Slot' немесе 'Flex' қуат көздерін пайдаланады. Бұл техниктің 99,999% жұмыс уақытын қамтамасыз ету үшін маңызды болып табылатын бүкіл құрылғыны өшірмей ақаулы құрылғыны ауыстыра алатынын білдіреді. Сонымен қатар, сіздің ерекшелігіңізді түсіну сервердің қуат талаптары жалғыз немесе артық қуат конфигурациялары арасында шешім қабылдауға көмектеседі.

Таңдаудың негізгі факторлары:

1. Тиімділік сертификаты: жалпы кәсіпорында пайдалану үшін кемінде 80 PLUS Gold және жоғары тығыздықтағы миссия үшін маңызды қолданбалар үшін титанды мақсат етіңіз.

2. Артықшылық (N+1): сервер шассиінің бірнеше PSU ұяларына қолдау көрсететініне көз жеткізіңіз, бұл бір сәтсіздік нүктесінің тоқтау уақытын тудырмауы үшін.

3. Кабельді басқару: Тығыз 1U немесе 2U тірек орталарында ауа ағыны мен қызмет көрсету мүмкіндігін жақсарту үшін модульдік кабельдік немесе шиналық қосылымдарға артықшылық беріледі.

Сервер түріне қажетті қуат

Серверге қажетті қуат оның жоспарланған жұмыс жүктемесіне байланысты айтарлықтай өзгереді, ол төмен қуатты шеткі шлюздер үшін 200 Вт-тан бірнеше кәсіпорынның графикалық процессорларымен жабдықталған жоғары өнімділікті есептеу (HPC) түйіндері үшін 2000 Вт-тан жоғары.

Әртүрлі сервер архитектуралары әртүрлі қуат профильдерін талап етеді. Мысалы, негізінен статикалық мазмұнды орналастыру үшін пайдаланылатын стандартты веб-серверге тек 400 Вт-тан 500 Вт-қа дейінгі PSU қажет болуы мүмкін. Керісінше, өнімділігі жоғары сақтау контроллері бар дерекқор сервері және жадтың максималды сыйымдылығы анағұрлым берік болуын талап етеді. Server Power шешімі. Ауыр оқу/жазу операциялары кезінде электр сұранысындағы өтпелі өсулерді өңдеуге арналған

Қуат сұранысының салыстыру кестесі

Кішігірім қондырғыларды немесе ведомстволық жабдықты басқаратындар үшін, зерттеу сервер блоктары үшін әдеттегі қуат тарту өте маңызды. жергілікті электр тізбектері мен UPS жүйелері шамадан тыс жүктелмеуін қамтамасыз ету үшін

Қуат көзінің тұрақтылығы мен сенімділігін қарастыру

Сервер қуатының сенімділігі құрылғының 1% - 5% төзімділік шегінде қатаң кернеу реттеуін сақтау қабілетімен және оның OVP, UVP және SCP сияқты кешенді қорғаныс тізбектерін қосуымен анықталады.

Кәсіби жағдайда қуат көзі 'көрінбейтін' болуы керек, яғни ол өз жұмысын ешбір үзіліссіз орындайды. Тұрақтылық уақыт өте сезімтал кремний құрамдастарын нашарлататын электр шуы мен толқынды басуды қамтиды. Жоғары сапалы серверлік PSU құрылғылары 105°C-қа есептелген жапондық электролиттік конденсаторларды пайдаланады, бұл тіпті жылы сервер бөлмесінде 24/7 тұрақты жұмыс кезінде де құрылғының мерзімінен бұрын істен шықпауын қамтамасыз етеді.

Сенімділік артықшылық арқылы да артады. Кәсіпорын деңгейіндегі серверлердің көпшілігі 1+1 немесе 2+2 қуат конфигурациясын пайдаланады. Бір PSU сәтсіз болса, екіншісі миллисекунд үзіліссіз толық жүктемені бірден қабылдайды. Бұл деңгей серверлер үшін қуатты басқару тұтынушы деңгейіндегі аппараттық құралдарды кәсіби инфрақұрылымнан бөлетін нәрсе.

1. Асқын кернеуден қорғау (OVP): жоғары вольтты жоғары кернеулердің аналық платаға жетуіне жол бермейді.

2. Қысқа тұйықталудан қорғау (SCP): Қысқа тұйықталу анықталса, құрылғыны дереу өшіріп, өрттің алдын алады.

3. Сәтсіздіктер арасындағы орташа уақыт (MTBF): Кәсіби бөлімшелер жиі 100 000 сағаттан астам MTBF рейтингімен мақтана алады.

Ең жақсы серверлік қуат көзі опциялары

Серверді қуаттандырудың ең жақсы нұсқалары тиімділік рейтингтері мен пішін факторлары бойынша жіктеледі, 80 PLUS Platinum және Titanium үлгілері заманауи тұрақты деректер орталықтары үшін алтын стандарт болып табылады.

Ең жақсы жабдықты іздегенде, назар 'Hot-Swap' мүмкіндігіне және байланыс протоколына (мысалы, PMBus) аударылуы керек. PMBus АТ әкімшілеріне сервердің басқару интерфейсі (мысалы, iDRAC немесе ILO) арқылы нақты уақытта PSU денсаулығын, температурасын және қуат тұтынуын бақылауға мүмкіндік береді. Бұл деректер қуатты жоспарлау және толық пайдаланылмаған жабдықты анықтау үшін баға жетпес құнды болып табылады.

Арнайы өнеркәсіптік қолданбалар үшін берік қуат көздері қажет болуы мүмкін. Дегенмен, B2B қосымшаларының көпшілігі үшін жоғары тиімді платформада стандарттау әр түрлі қосалқы бөлшектерді түгендеу қажеттілігін азайтады. Әртүрлі үлгілерді бағалаған кезде, құрылғының 'Ұстау уақыты' қалай өңдейтінін қарастырыңыз — қуаттың қысқаша төмендеуі кезінде оның шығысты сақтай алатын уақыт мөлшері. Ұзағырақ ұстау уақыты UPS-ке қосылуға көбірек уақыт беріп, қосымша қауіпсіздік деңгейін қамтамасыз етеді.

Тиімділік деңгейлерін салыстыру

• 80 PLUS Gold: бастапқы құны фактор болып табылатын жалпы мақсаттағы серверлер үшін ең жақсысы. 50% жүктеме кезінде 90% тиімділікті ұсынады.

• 80 PLUS Platinum: Тығыздығы жоғары орталар үшін өте қолайлы. Салқындату шығындарын айтарлықтай төмендететін 92% - 94% тиімділікті ұсынады.

• 80 PLUS Titanium: ауқымды деректер орталықтары үшін ең жақсы таңдау. Тиімділік тіпті өте төмен 10% жүктемеде де 90% жоғары болып қалады, бұл артық орнатуларда жиі кездеседі.