Turbo rack技術背景及簡介

2021-10-25 06:26:21 字數 2203 閱讀 9057

雲計算技術的快速演進,給今天的資料中心帶來了很大的挑戰,機櫃功耗密度(如:6kw->9kw->16kw)提公升導致機櫃上架密度降低,機櫃額定配電的利用率普遍不足!

目的:為了改善資料中心能效,通過turborack,降低tco(總擁有成本)

隨著伺服器上的工作負載越來越多,伺服器的功耗逐漸增加。

解決哪些問題:

優化tco

提高服務可靠性

優化能耗問題

通過 機櫃分布式儲存系統 與 動態功耗管控技術

基於英特爾至強可擴充套件處理器的先進探針,改善資料中心面臨的功耗密度挑戰

turborack通過對 能耗資料 的實時採集分析 => 優化機櫃的能效,(儀表板收集能耗指標,進行實時分析)(前端),採用恰當的控制策略動態調配機櫃功耗。動態能耗調配演算法可自動讓機櫃儲能系統在功耗需求超出機櫃配額時補充額外電力,同時保持機櫃輸入功耗在額定範圍內。

大部分超出配額的瞬時功耗都可以被消峰(補充超出配額的即時功耗峰值),而無需擴充套件機櫃能耗電量,或將工作負載遷移出機櫃。

如何消峰的? 通過降低功耗、動態調配,提高負載核的效能。

如果機櫃儲能系統無法持續提供超出配額的功耗需求,則可以啟動機櫃層面的功耗控制技術,以將整機櫃的實時功耗降至安全線以內。

儀表板提供的redfish介面,可與雲業務編排無縫整合,以實現更加智慧型的業務排程。

redfish:開放的業界標準,規定了資料中心管理的restful介面,主要作為機櫃動態功耗管理的標準api

關鍵字:功耗密度、機櫃上架密度、redfish

功耗:單位時間內消耗的能源的數量,單位是w。

tdp:處理器達到負荷最大時,釋放出的熱量,單位為w(反應一顆處理器熱量釋放的指標)

根據電路的基本原理,功耗=電流*電壓,cpu的實際功耗是流經處理器核心的電流值和電壓值的乘積;

而tdp功耗是指cpu電流熱效應以及其他形式產生的熱能;

很顯然,tdp功耗小於cpu的實際功耗,那為什麼會有這兩個標準的存在呢?

第一,cpu功耗是對cpu主機板提出的要求,是希望主機板能夠提供相應的電流和電壓。

第二,tdp熱設計功耗是對散熱系統提出的功耗,要求散熱系統能夠把cpu發出的熱量散掉,也就是說tdp的值即是散熱系統必須能驅散的最大總熱量。

tdp不能夠反映cpu的實際發熱量,因為隨著節能技術的出現,cpu的發熱量在減小,實際發熱量受節能技術的影響。

補充知識(soc):soc是系統級晶元(片上系統),同時又是一種技術,用於實現從確定系統功能開始,到軟硬體劃分,並完成設計的整個過程。

turbo一般來說指的是turbo boost 技術也就是英特爾睿頻加速技術(intel turbo boost technology),是指英特爾酷睿 i7/i5 處理器的獨有特性,也是英特爾新宣布的一項技術。這項技術可以理解為自動超頻。當開啟睿頻加速之後,cpu會根據當前的任務量自動調整主頻,從而重任務時發揮最大的效能,輕任務時發揮最大節能優勢。

與以往一昧的降低主頻以達到控制能耗的想法不同,turbo boost的主旨在於——在不超過總tdp的前提下,盡量挖掘cpu的效能潛力。

睿頻加速技術

即是說當應用負載提高時,系統可以在tdp的允許範圍內對核心主頻進行超頻: 如果4個cpu核心中有乙個或兩個核心檢測到負荷不高,那麼其功耗將會被切斷,也就是將相關核心的工作電壓設定為0,而節省下來的電力就會被處理器中的cpu用來提公升高負荷核心的電壓,從而提公升核心頻率最終提公升效能。當然不僅限於這一種狀態,也可以是關閉乙個核心或者是關閉三個核心。

關閉低功耗的核,把節省下的電力用來提公升負荷核心的電壓,從而提高核心頻率,最終提公升效能。

英特爾酷睿 i7/i5 處理器以相同的方式配置,為每個核心提供整體的額定功率。然而,如果乙個或多個核心未使用滿其額定功率,則處理器可自動智慧型地把未使用的功率轉移至工作的核心。由此,工作的核心即可以高於額定頻率的主頻執行,從而更快速地完成任務。

超執行緒技術

主要支援超執行緒的cpu是pentium 4系列,在core i7 950首次引入了超執行緒技術。

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