AMD Power Now!技術為您節省能源
http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 13:13:31 來源:AMD
熱量是敵人,並且燃燒你兩次
congdianyuanchazuozhongchulaidemeiyiwadianneng,ruguomeiyouzhuanhuachengyouyongdejisuan,jiushizailangfeiqian。erhou,nibudebuzaicitourufeiyongyichouchushujuzhongxindereliang,huoyongkongtiaolaikuaisujiangwen。隨著機架變得更密、更強大,散熱問題不可避免。但在處理器技術上的明智選擇便可以產生顯著不同的結果。
帶有AMD PowerNow!™技術的雙核AMD 皓龍™chuliqijiunengyouxiaodijiejuezhegewenti。qizhuyaotezhengshijianglianggewanzhengdehexinjichengdaoyigeguipianshang。zheyang,yudanhechuliqixiangbi,shuanghechuliqibingweishiyonggengduodegonglv。yejiushishuo,jisuannenglizengjiale,danreliangshifangbingmeiyouzengjia。
已有的服務器通過采用多內核處理器而實現增強後,能在延長一個數據中心的壽命中扮演至關重要的角色。Liebert公司環境業務的總經理Steve Madara提出:“數據中心通常設計是20年的生命周期。但是許多數據中心被設計成每平方英尺的熱量負載是40-70瓦,而現今最高密度的機架每平方英尺卻能產生超過200瓦的熱量。”Liebert公司是一家愛默生網絡電力公司,專為計算機和電子設備提供電力和冷卻技術。
為了處理這些熱量負載,設計者們專門推出新數據中心,使每平方英尺能負載350甚至500瓦的熱量,這種新數據中心比設計為每平方負載40瓦的數據中心貴10倍以上。在每平方英尺500瓦的條件下,一個50,000平方英尺的數據中心的成本,能從2000萬美元上升到至少2億5千萬美元。加州數據中心設計集團的總裁Ron Hughes先生指出:“沒有人會希望那樣去做,因此更有效的芯片與冷卻技術是絕對需要的。”
冷(leng)卻(que)設(she)備(bei)是(shi)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)建(jian)設(she)以(yi)及(ji)重(zhong)建(jian)投(tou)資(zi)中(zhong)最(zui)昂(ang)貴(gui)的(de)部(bu)分(fen),在(zai)現(xian)有(you)冷(leng)卻(que)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)的(de)熱(re)量(liang)承(cheng)受(shou)範(fan)圍(wei)內(nei),以(yi)最(zui)小(xiao)的(de)投(tou)入(ru)來(lai)最(zui)大(da)化(hua)計(ji)算(suan)設(she)備(bei)的(de)性(xing)能(neng)是(shi)很(hen)有(you)意(yi)義(yi)的(de)。在(zai)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)的(de)熱(re)量(liang)承(cheng)受(shou)能(neng)力(li)範(fan)圍(wei)中(zhong)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)硬(ying)件(jian),增(zeng)加(jia)計(ji)算(suan)能(neng)力(li)或(huo)者(zhe)支(zhi)持(chi)的(de)用(yong)戶(hu)和(he)連(lian)接(jie)的(de)數(shu)量(liang),這(zhe)便(bian)是(shi)一(yi)項(xiang)成(cheng)功(gong)的(de)策(ce)略(lve),既(ji)節(jie)約(yue)了(le)資(zi)金(jin)也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)的(de)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)。
利用一個被高度認可的機架配置程序,AMD的工程師們利用兩種不同的方式配置了一個9千瓦功率的48U機架:功率計算器的計算對象包括處理器的數量、速度、內存容量、PCI卡和磁盤的數量以及它們的容量。第一種方式使用“X”品牌的工作站/服務器的CPU,在機架的熱量/功率承受範圍內,最多23個1U雙內核處理器的刀片服務器中能被配置在機架中。在相同的情況下,在第二種方式中,同樣的機架能容納29個AMD 皓龍™雙核處理器,從而使機架支持的服務器數量增加了25%,這都是因為AMD 皓龍 處理器的功耗量更低。
所得到的數據都是一個估算值。任何實際的配置,都需要以一個數據中心能承載的總功率以及總熱量範圍為前提。但在使用AMD 皓龍™處理器後,其潛在的利益是顯而易見的:每瓦特,每平方英尺,或者每BTU的計算能力總是比以往更高。
上麵的配置案例是采用了單核AMD 皓龍™處理器來完成的,它總是能比競爭處理器產品表現得更好。
然而,高密度機架把對高性能冷卻的需求帶到了一個新高度。“一個平均每平方英尺40瓦熱負載的數據中心,在10分鍾內會有一個25華氏度的熱量上升。但是一個每平方英尺300瓦的熱負載,在不到1分鍾內就能引起同樣的上升。”既是Uptime Institute公司的科學家和傳道者的Robert解釋說。Uptime Institute公司是專門研究影響正常運行時間,以及端對端信息交付係統的可靠性等綜合問題。
在這樣一個環境中,數據處理設備必須對熱量上升高度負責,也必須能夠自我調節來避免損壞。帶有優化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™技術,通過高級配置與能量接口ACPI控製著處理器功率,ACPI是一個獨立的平台和一個基於標準的規範。一旦處理器超過了它的熱量限度,ACPI能夠迅速地減少閑置的電源,或者停止任何熱量超標的處理器。(見:“有效地進行工作”)
如ru果guo全quan性xing能neng的de正zheng常chang運yun行xing時shi間jian是shi關guan鍵jian的de,那na麼me不bu能neng中zhong斷duan的de冷leng卻que是shi必bi需xu的de,雖sui然ran這zhe是shi一yi項xiang很hen昂ang貴gui的de內nei容rong。作zuo為wei對dui由you一yi個ge單dan一yi備bei份fen冷leng卻que器qi而er組zu成cheng的de普pu通tongn+1配置的替代,高需求設備正在走向一個完全冗餘的2n+1配置。因為70%的數據中心熱量負載來源於數據處理設備,讓設備機架以最少的熱量提供最大的計算能力,成為日益增長的需求。
tongyang,chongfenliyongnidelengqueshebeiyehenzhongyao。ruguoshujuzhongxinyiyigebuguizedefangshilaizengchang,jiuxiangxuduoshijishiliyiyang,zhongxinjianglengqueshebeianpaidaoyipaire/一排冷的設計是一個好主意。這一排熱/yipailengdeshejiliyidedaolehenhaodezhengshi。lengqueshebeinengxunsushiyinglengquedidian。nikeyijiangyigefuzhudefengshanfangzhizaiyigeyunzhuandehenredejijiashangmian,huozhegeibilinjinchanshenggengduoreliangfuzaideyipaizengjiayigelengqueqi。bushisuoyoudeshebeidoupaichureliangdaohoufang,yipaichunre/冷的設計可能要求替換一些設備來獲得統一。
增加正常運行時間
AMD PowerNow!™ jishunengchengweizengjiazhengchangyunxingshijiandegezhongcelvedejishi。zaikongjianfanweinei,yigekongtiaodanyuandeshikongnengyinqireliangdexunsushangsheng。yigelengquediandefengshanhuolengqueqifashengguzhangshi,yenengdaozhiyigedandudejijiadereliangshangsheng。
比起利用完全關機,ACPI可指示帶優化電源管理的AMD PowerNow!™技術來減緩後台服務器的運行,保持一個更低水平性能的運行狀態直到冷卻恢複。通過ACPI以及安裝的熱能傳感器,性能的降低就能被精確地定位在那些過熱的主板上,而不是到整個機架或者是整排的服務器。
同樣,在一個電源發生故障的情況下,性能水平的降低能延長UPS電池或備用發電器燃料的使用時間,直到外部電源能被完全恢複為止。
最後,帶有OPM的AMD PowerNow!™技(ji)術(shu),能(neng)夠(gou)幫(bang)助(zhu)管(guan)理(li)在(zai)非(fei)高(gao)峰(feng)時(shi)間(jian)的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)。服(fu)務(wu)器(qi)能(neng)在(zai)低(di)功(gong)率(lv)或(huo)者(zhe)空(kong)閑(xian)狀(zhuang)態(tai)中(zhong)運(yun)行(xing),並(bing)且(qie)能(neng)適(shi)當(dang)地(di)降(jiang)低(di)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)。一(yi)個(ge)相(xiang)當(dang)大(da)的(de)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)所(suo)節(jie)約(yue)的(de)能(neng)量(liang)是(shi)相(xiang)當(dang)可(ke)觀(guan)的(de)。
AMD高級工程已經有效地解決了在數據中心的成長、電源密度以及能源效率的一個主要障礙。雙核AMD 皓龍™處理器給了高性能計算保持數據中心冷卻的一個理想基礎。
巧妙的工程設計
在相同的封裝裏,處理器的數量是以前的兩倍,功耗以及散熱量卻沒有任何增長?這是雙核AMD 皓龍™處理器的承諾,並且它正在兌現承諾。它的魔力是許多不同工程技術的共同結晶。
首先,兩個核心分享與外界接口的“邊緣”設備。這些電壓調節器、總zong線xian驅qu動dong器qi以yi及ji通tong信xin芯xin片pian都dou是shi最zui耗hao電dian能neng的de。因yin為wei處chu理li器qi的de緩huan存cun和he內nei存cun控kong製zhi器qi都dou是shi在zai一yi塊kuai矽gui片pian上shang,所suo以yi它ta們men通tong過guo一yi個ge整zheng體ti交jiao叉cha開kai關guan來lai進jin行xing互hu相xiang通tong信xin。這zhe個ge整zheng體ti交jiao叉cha開kai關guan比bi必bi須xu從cong芯xin片pian到dao芯xin片pian的de係xi統tong總zong線xian的de功gong耗hao要yao少shao得de多duo。一yi個ge基ji於yuAMD 皓龍™處理器的係統沒有“北橋”(Northbridge)芯片或者分開的內存控製器,因此由每一個內存控製器芯片的功耗明顯節約了22瓦。
其次,在CPU芯片上的晶體管更小了。在半導體工業中,這項技術是以“晶片收縮”而聞名。這個更小的晶體管能在一個更低的電壓下運行,並且功耗更少。盡管AMD 皓龍™處(chu)理(li)器(qi)在(zai)起(qi)初(chu)是(shi)為(wei)多(duo)核(he)心(xin)而(er)設(she)計(ji)的(de),但(dan)是(shi)晶(jing)片(pian)收(shou)縮(suo)卻(que)使(shi)其(qi)能(neng)適(shi)合(he)與(yu)較(jiao)早(zao)單(dan)核(he)版(ban)本(ben)相(xiang)同(tong)的(de)封(feng)裝(zhuang)。事(shi)實(shi)上(shang),所(suo)有(you)單(dan)核(he)和(he)雙(shuang)核(he)封(feng)裝(zhuang)的(de)管(guan)腳(jiao)都(dou)是(shi)相(xiang)同(tong)的(de)。在(zai)許(xu)多(duo)係(xi)統(tong)中(zhong),從(cong)單(dan)核(he) AMD 皓龍™處理器升級到雙核AMD 皓龍™處理器,要求不比一個BIOS的升級更多。
第三, 每一個核心都有一個完整的1M的L2緩存,並且AMD已經擴展了AMD 皓龍™處理器的緩存通信和一致運算,因此,一個CPU都能迅速地接入到另一個緩存中。當操作係統分派線程到高度鄰近的CPU上shang時shi,由you於yu不bu需xu要yao實shi行xing芯xin片pian外wai運yun行xing,這zhe些xie線xian程cheng運yun行xing得de更geng快kuai了le。同tong時shi,這zhe些xie緩huan存cun足zu夠gou大da,許xu多duo任ren務wu都dou能neng完wan全quan在zai緩huan存cun中zhong進jin行xing再zai次ci超chao速su運yun行xing。在zai芯xin片pian內nei的de運yun行xing速su度du不bu但dan更geng快kuai,並bing且qie比bi線xian程cheng在zai芯xin片pian外wai運yun行xing需xu要yao的de功gong耗hao更geng少shao。
最後,帶優化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™ 技術讓處理器不斷地適應工作負荷,減少絕對需要的功耗量。通過利用業內標準ACPI,AMD 皓龍™處理器能動態依據工作負荷調整功耗。因為有著比競爭處理器更精細的粒度,AMD 皓龍的功耗以及性能總是“非常適合”。
有效地進行工作
在每時每分,甚至到每秒的時間中,計算機負載的變化很大。處理器的功耗與工作負荷越匹配,就能節約更多資金。
帶有優化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™技術,比競爭產品有更多的功率狀態,所以它能更準確地與計算需求相匹配,甚至能夠在微秒中控製電源狀態。功率節省是戲劇性的:在空閑時,AMD 皓龍™處理器相比全速運行僅有75%的功耗;在60%的負載下,它能夠減少43%的功耗。
帶優化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™技術,能持續調整每一個處理器的性能來滿足工作負荷,根據運行的任務調整時鍾速度和操作電壓。這得到了ACPI(高級配置與電源接口)的全力支持,因為ACPI是一個獨立的平台和一個基於標準的規範。這項調整在Windows與Linux操作係統中都能得以實現,並且計劃得到Solaris操作係統的支持。
通過將處理器電源管理從BIOS中移走,ACPI讓rang處chu理li器qi功gong率lv管guan理li與yu冷leng卻que係xi統tong,以yi及ji功gong率lv調tiao節jie的de硬ying件jian和he管guan理li軟ruan件jian完wan全quan兼jian容rong。隨sui著zhe最zui新xin一yi流liu技ji術shu水shui平ping的de不bu斷duan提ti升sheng,冷leng卻que係xi統tong以yi及ji功gong率lv調tiao節jie硬ying件jian將jiang能neng與yu計ji算suan設she備bei進jin行xing交jiao互hu式shi工gong作zuo。因yin為wei使shi用yong更geng少shao的de電dian能neng,負fu荷he智zhi能neng冷leng卻que係xi統tong以yi及ji功gong率lv調tiao節jie設she備bei,將jiang被bei設she計ji得de運yun行xing更geng加jia經jing濟ji。在zai降jiang低di了le費fei用yong的de同tong時shi,也ye降jiang低di了le整zheng體ti總zong擁yong有you成cheng本ben。
雙倍計算能力
兩個處理器比一個要好。如果能同時支持64位和32位操作係統,處理器則越多越好。雙核AMD 皓龍™處理器在一個晶片上集成了兩個核心。更好的是,這些核心內存的緩存,以及內存控製器都僅在一個晶片上。因此所有核心上的通信、緩存,以及內存控製器都以CPU速度運行,而不是以更慢的外部總線速度。
這樣,一個雙路處理器的服務器將擁有2倍的CPU資源讓係統使用。現在64位操作係統及其應用都被更廣泛地應用,使用者已經體驗到了提升的卓越性能。在早期的基準性能測試中,雙核AMD 皓龍™處理器在許多測試或者性能分析中都顯示出了它是最出色的。
“雙核和多核處理器技術的出現,代表了一個業界定義的改變,讓我們以標準價格回到摩爾定律的性能軌跡中。”James Mouton說,他是HP資深副總裁以及工業標準服務器集團的總經理。在最近的基準測試中,運行SAP的SD標準應用基準測試,HP ProLiant DL585在使用雙核AMD 皓龍™處理器後,實現了一個大約75%的性能提高。