PC服务器能效测量研究与应用实践

doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2011.11.031

Abstract

Abstract:

PC server is an important kind of IT equipment in enterprise’s business operations，the energy consumption of itself and associated cooling energy consumption is the main components of enterprises energy consumption，how to accurately measure the energy efficiency of PC servers，and select energy-efficient PC servers equipment in order to save energy and increase efficiency is an issue facing by the enterprises. This article focuses on the PC server energy efficiency measurement method， according to a large number of measurement practices，reveals differences in equipments energy consumption of different manufacturers，shows the relationship of energy efficiency between rack servers and blade servers and the factors that affecting the performance of energy efficiency.

Key words: PC server, energy consumption, energy efficiency, measure

Zhiqin Huang,Xianxu Li,Hongfei Qiu. Research and Practice of PC Serverˊs Energy Efficiency Measuring[J]. Telecommunications Science, 2011, 27(11): 111-118.

	性能		功率	性能功率比
目标负载	实际负载	ssj_ops	平均功率（W）	性能功率比
100%	99.60%	9 118 710	3 503	2 603
90%	91.40%	8 360 422	3 275	2 553
80%	80.30%	7 344 788	2 940	2 498
70%	69.80%	6 391 833	2 693	2 373
60%	59.90%	5 484 825	2 434	2 253
50%	50.00%	4 574 946	2 288	2 000
40%	40.00%	3 661 162	2 171	1 687
30%	30.00%	2 743 371	2 055	1 335
20%	20.00%	1 832 280	1 948	941
10%	10.10%	919 730	1 815	507
空载		0	1 327	0
	性能指标值累计/功率值累计			1 907

负载		A厂家			B厂家			C厂家
负载	性能（ssj_ops）	平均功率（W）	性能功率比	性能（ssj_ops）	平均功率（W）	性能功率比	性能（ssj_ops）	平均功率（W）	性能功率比
100%	583 010	327	1 784	563 528	233	2 415	549 818	197	2 797
90%	525 855	315	1 668	512 749	224	2 288	495 325	187	2 652
80%	467 964	303	1 545	452 392	214	2 115	441 467	175	2 524
70%	408 999	288	1 421	395 532	202	1 956	386 624	161	2 405
60%	349 877	271	1 289	339 736	190	1 791	330 654	146	2 269
50%	293 409	256	1 147	283 296	174	1 624	276，878	132	2 097
40%	234 354	242	967	225 766	159	1 420	220 651	121	1 816
30%	175 616	232	756	170 594	148	1 156	166 444	113	1 470
20%	117 271	225	521	112 295	138	812	110 651	105	1 051
10%	58 973	217	272	57 585	127	455	55 230	94.1	587
空载	0	207	0	0	79.5	0	0	66.6	0
性能指标值累计/功率值累计			1 115			1 649			2 026

	A厂家	B厂家	C厂家
功率（W）	271	190	146
一天电量（度）	6.5	4.56	3.5
年电量（度）	2 373.96	1 664.4	1 278.96
年电费（元）	2 848.75	1 997.28	1 534.75
5年电费（元）	14 243.76	9 986.4	7 673.76
与最低电费差（元）	6 570.00	2 312.64	0
硬件配置：2×Intel Xeon 5600 系列 E5620 2.4 GHz 主频 DDR3 1066-6×2 GB
假设每度商业用电价格1.2元人民币
假设设备使用5年报废

机架服务器基本配置		刀片服务器基本配置
CPU配置物理数量	2	CPU配置物理数量（单片）	2
CPU类型	Intel Xeon 5600系列5620 2.4 GHz主频	CPU类型（单片）	Intel XEON E5620系列四核2.4 GHz主频
内存DDR3	DDR3 1066-6×2 GB	内存（单片）	DDR3 1066 6×2 GB
硬盘（SAS、热插拔、10 000转/分、146 GB）	2	硬盘（SAS、10 000转/分、146 GB）（单片）	2
局域网接口TOE（GE电）	2	吉比特局域网交换机	1对
电源和风扇冗余要求（支持热插拔）	Y	电源和风扇冗余要求（支持热插拔）	Y
DVD-ROM	Y	DVD-ROM	Y
远程管理及控制功能	Y	远程管理模块	Y

		单台机架服务器					满配刀片（16片刀片服务器）
	性能		功率	性能功率比		性能		功率	性能功率比
目标负载	实际负载	性能（ssj_ops）	平均功率（W）	性能功率比	目标负载	实际负载	性能（ssj_ops）	平均功率（W）	性能功率比
100%	100.30%	586 385	215	2 728	100%	99.60%	9 118 710	3 503	2 603
90%	91.10%	532 861	203	2 624	90%	91.40%	8 360 422	3 275	2 553
80%	81.10%	474 101	185	2 568	80%	80.30%	7 344 788	2 940	2 498
70%	70.10%	409 830	167	2 457	70%	69.80%	6 391 833	2 693	2 373
60%	60.20%	351 797	151	2 329	60%	59.90%	5 484 825	2 434	2 253
50%	49.90%	291 759	144	2 025	50%	50.00%	4 574 946	2 288	2 000
40%	40.20%	235 025	137	1 715	40%	40.00%	3 661 162	2 171	1 687
30%	29.70%	173 653	130	1 338	30%	30.00%	2 743 371	2 055	1 335
20%	19.80%	115 895	123	940	20%	20.00%	1 832 280	1 948	941
10%	10.10%	59 049	115	513	10%	10.10%	919 730	1 815	507
空载	0	0	85.2	0	空载	0	0	1 327	0
性能指标值累计/功率值累计				1 952	性能指标值累计/功率值累计				1 907

Research and Practice of PC Serverˊs Energy Efficiency Measuring

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处理器类型	P0	P1	P2	P3	P4	P5	P6	P7	P8	P9	P10	P11
Intel ^? Xeon ^? X5670 Turbo选项打开	3.20，3.06	2.93	2.80	2.67	2.54	2.40	2.27	2.14	2.00	1.87	1.74	1.60
Intel ^? Xeon ^?X5670 Turbo 选项关闭	2.93	2.80	2.67	2.54	2.40	2.27	2.14	2.00	1.87	1.74	1.60	—
AMD Opteron 6176 SE	2.3	2.1	1.7	1.4	1.1	0.8	—	—	—	—	—	—

1	SPEC Power_ssj2008 V1.10.
2	Intel官方技术文档.
3	AMD 官方技术文档.
4	中国电信集团公司中国电信集团节能减排指导意见， 2010
5	中国电信集团公司中国电信集团2010 年节能减排工作部署， 2010
6	中国电信集团公司中国电信集团 PC Server（Intel）产品目录（2011-V2）， 2011
1	中国电信集团公司中国电信集团刀片服务器产品目录（2011-V2）， 2011

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单台机架服务器					满配刀片（16片刀片服务器）
性能			功率	性能功率比	性能			功率	性能功率比
目标负载	实际负载	性能（ssj_ops）	平均功率（W）	性能功率比	目标负载	实际负载	性能（ssj_ops）	平均功率（W）	性能功率比
100%	99.60%	553 379	224	2 474	100%	99.60%	7 752 480	3 326	2 331
90%	90.50%	503 006	213	2 365	90%	89.90%	6 998 131	3 174	2 205
80%	79.80%	443 408	199	2 227	80%	80.10%	6 232 642	3 012	2 069
70%	70.10%	389 419	184	2 117	70%	70.00%	5 448 207	2 814	1 936
60%	59.90%	332 770	167	1 992	60%	60.00%	4 668 289	2 599	1 796
50%	49.90%	277 276	152	1 823	50%	50.10%	3 902 709	2 409	1 620
40%	39.80%	221 198	141	1 569	40%	40.00%	3 114 803	2 251	1 384
30%	30.00%	166 632	132	1 259	30%	30.00%	2 338 554	2 135	1 095
20%	20.00%	110 939	124	892	20%	19.90%	1 552 362	2 039	761
10%	10.00%	55 589	114	487	10%	10.00%	776 679	1 919	405
空载	0	0	91	0	空载	0	0	1 400	0
性能指标值累计/功率值累计				1754	性能指标值累计/功率值累计				1 580