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熱量是敵人，并且燃燒你兩次

　　從電源插座中出來的每一瓦電能，如果沒有轉(zhuǎn)化成有用的計(jì)算，就是在浪費(fèi)錢。而后，你不得不再次投入費(fèi)用以抽出數(shù)據(jù)中心的熱量，或用空調(diào)來快速降溫。隨著機(jī)架變得更密、更強(qiáng)大，散熱問題不可避免。但在處理器技術(shù)上的明智選擇便可以產(chǎn)生顯著不同的結(jié)果。

　　帶有AMD PowerNow!™技術(shù)的雙核AMD 皓龍™處理器就能有效地解決這個(gè)問題。其主要特征是將兩個(gè)完整的核心集成到一個(gè)硅片上。這樣，與單核處理器相比，雙核處理器并未使用更多的功率。也就是說，計(jì)算能力增加了，但熱量釋放并沒有增加。

　　已有的服務(wù)器通過采用多內(nèi)核處理器而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)后，能在延長一個(gè)數(shù)據(jù)中心的壽命中扮演至關(guān)重要的角色。Liebert公司環(huán)境業(yè)務(wù)的總經(jīng)理Steve Madara提出:“數(shù)據(jù)中心通常設(shè)計(jì)是20年的生命周期。但是許多數(shù)據(jù)中心被設(shè)計(jì)成每平方英尺的熱量負(fù)載是40-70瓦，而現(xiàn)今最高密度的機(jī)架每平方英尺卻能產(chǎn)生超過200瓦的熱量。”Liebert公司是一家愛默生網(wǎng)絡(luò)電力公司，專為計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備提供電力和冷卻技術(shù)。

　　為了處理這些熱量負(fù)載，設(shè)計(jì)者們專門推出新數(shù)據(jù)中心，使每平方英尺能負(fù)載350甚至500瓦的熱量，這種新數(shù)據(jù)中心比設(shè)計(jì)為每平方負(fù)載40瓦的數(shù)據(jù)中心貴10倍以上。在每平方英尺500瓦的條件下，一個(gè)50,000平方英尺的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)集團(tuán)的總裁Ron Hughes先生指出:“沒有人會(huì)希望那樣去做，因此更有效的芯片與冷卻技術(shù)是絕對需要的?！?

　　冷卻設(shè)備是數(shù)據(jù)中心建設(shè)以及重建投資中最昂貴的部分，在現(xiàn)有冷卻基礎(chǔ)設(shè)施的熱量承受范圍內(nèi)，以最小的投入來最大化計(jì)算設(shè)備的性能是很有意義的。在數(shù)據(jù)中心的熱量承受能力范圍中選擇合適的硬件，增加計(jì)算能力或者支持的用戶和連接的數(shù)量，這便是一項(xiàng)成功的策略，既節(jié)約了資金也增加了數(shù)據(jù)中心的生命周期。

　　利用一個(gè)被高度認(rèn)可的機(jī)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(gè)9千瓦功率的48U機(jī)架:功率計(jì)算器的計(jì)算對象包括處理器的數(shù)量、速度、內(nèi)存容量、PCI卡和磁盤的數(shù)量以及它們的容量。第一種方式使用“X”品牌的工作站/服務(wù)器的CPU，在機(jī)架的熱量/功率承受范圍內(nèi)，最多23個(gè)1U雙內(nèi)核處理器的刀片服務(wù)器中能被配置在機(jī)架中。在相同的情況下，在第二種方式中，同樣的機(jī)架能容納29個(gè)AMD 皓龍™雙核處理器，從而使機(jī)架支持的服務(wù)器數(shù)量增加了25%，這都是因?yàn)锳MD 皓龍 處理器的功耗量更低。

　　所得到的數(shù)據(jù)都是一個(gè)估算值。任何實(shí)際的配置，都需要以一個(gè)數(shù)據(jù)中心能承載的總功率以及總熱量范圍為前提。但在使用AMD 皓龍™處理器后，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(jì)算能力總是比以往更高。

　　上面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(chǎn)品表現(xiàn)得更好。

　　然而，高密度機(jī)架把對高性能冷卻的需求帶到了一個(gè)新高度?！耙粋€(gè)平均每平方英尺40瓦熱負(fù)載的數(shù)據(jù)中心，在10分鐘內(nèi)會(huì)有一個(gè)25華氏度的熱量上升。但是一個(gè)每平方英尺300瓦的熱負(fù)載，在不到1分鐘內(nèi)就能引起同樣的上升?！奔仁荱ptime Institute公司的科學(xué)家和傳道者的Robert解釋說。Uptime Institute公司是專門研究影響正常運(yùn)行時(shí)間，以及端對端信息交付系統(tǒng)的可靠性等綜合問題。

　　在這樣一個(gè)環(huán)境中，數(shù)據(jù)處理設(shè)備必須對熱量上升高度負(fù)責(zé)，也必須能夠自我調(diào)節(jié)來避免損壞。帶有優(yōu)化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™技術(shù)，通過高級(jí)配置與能量接口ACPI控制著處理器功率，ACPI是一個(gè)獨(dú)立的平臺(tái)和一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。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(biāo)的處理器。(見:“有效地進(jìn)行工作”)

　　如果全性能的正常運(yùn)行時(shí)間是關(guān)鍵的，那么不能中斷的冷卻是必需的，雖然這是一項(xiàng)很昂貴的內(nèi)容。作為對由一個(gè)單一備份冷卻器而組成的普通n+1配置的替代，高需求設(shè)備正在走向一個(gè)完全冗余的2n+1配置。因?yàn)?0%的數(shù)據(jù)中心熱量負(fù)載來源于數(shù)據(jù)處理設(shè)備，讓設(shè)備機(jī)架以最少的熱量提供最大的計(jì)算能力，成為日益增長的需求。

　　同樣，充分利用你的冷卻設(shè)備也很重要。如果數(shù)據(jù)中心以一個(gè)不規(guī)則的方式來增長，就像許多實(shí)際事例一樣，重新將冷卻設(shè)備安排到一排熱/一排冷的設(shè)計(jì)是一個(gè)好主意。這一排熱/一排冷的設(shè)計(jì)利益得到了很好的證實(shí)。冷卻設(shè)備能迅速適應(yīng)冷卻地點(diǎn)。你可以將一個(gè)輔助的風(fēng)扇放置在一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)得很熱的機(jī)架上面，或者給比鄰近產(chǎn)生更多熱量負(fù)載的一排增加一個(gè)冷卻器。不是所有的設(shè)備都排出熱量到后方，一排純熱/冷的設(shè)計(jì)可能要求替換一些設(shè)備來獲得統(tǒng)一。

　　增加正常運(yùn)行時(shí)間

　　AMD PowerNow!™ 技術(shù)能成為增加正常運(yùn)行時(shí)間的各種策略的基石。在空間范圍內(nèi)，一個(gè)空調(diào)單元的失控能引起熱量的迅速上升。一個(gè)冷卻點(diǎn)的風(fēng)扇或冷卻器發(fā)生故障時(shí)，也能導(dǎo)致一個(gè)單獨(dú)的機(jī)架的熱量上升。

　　比起利用完全關(guān)機(jī)，ACPI可指示帶優(yōu)化電源管理的AMD PowerNow!™技術(shù)來減緩后臺(tái)服務(wù)器的運(yùn)行，保持一個(gè)更低水平性能的運(yùn)行狀態(tài)直到冷卻恢復(fù)。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(gè)機(jī)架或者是整排的服務(wù)器。

　　同樣，在一個(gè)電源發(fā)生故障的情況下，性能水平的降低能延長UPS電池或備用發(fā)電器燃料的使用時(shí)間，直到外部電源能被完全恢復(fù)為止。

　　最后，帶有OPM的AMD PowerNow!™技術(shù)，能夠幫助管理在非高峰時(shí)間的能源消耗。服務(wù)器能在低功率或者空閑狀態(tài)中運(yùn)行，并且能適當(dāng)?shù)亟档屠鋮s系統(tǒng)的運(yùn)行。一個(gè)相當(dāng)大的數(shù)據(jù)中心所節(jié)約的能量是相當(dāng)可觀的。

　　AMD高級(jí)工程已經(jīng)有效地解決了在數(shù)據(jù)中心的成長、電源密度以及能源效率的一個(gè)主要障礙。雙核AMD 皓龍™處理器給了高性能計(jì)算保持?jǐn)?shù)據(jù)中心冷卻的一個(gè)理想基礎(chǔ)。

     巧妙的工程設(shè)計(jì)

　　在相同的封裝里，處理器的數(shù)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，并且它正在兌現(xiàn)承諾。它的魔力是許多不同工程技術(shù)的共同結(jié)晶。

　　首先，兩個(gè)核心分享與外界接口的“邊緣”設(shè)備。這些電壓調(diào)節(jié)器、總線驅(qū)動(dòng)器以及通信芯片都是最耗電能的。因?yàn)樘幚砥鞯木彺婧蛢?nèi)存控制器都是在一塊硅片上，所以它們通過一個(gè)整體交叉開關(guān)來進(jìn)行互相通信。這個(gè)整體交叉開關(guān)比必須從芯片到芯片的系統(tǒng)總線的功耗要少得多。一個(gè)基于AMD 皓龍™處理器的系統(tǒng)沒有“北橋”(Northbridge)芯片或者分開的內(nèi)存控制器，因此由每一個(gè)內(nèi)存控制器芯片的功耗明顯節(jié)約了22瓦。

　　其次，在CPU芯片上的晶體管更小了。在半導(dǎo)體工業(yè)中，這項(xiàng)技術(shù)是以“晶片收縮”而聞名。這個(gè)更小的晶體管能在一個(gè)更低的電壓下運(yùn)行，并且功耗更少。盡管AMD 皓龍™處理器在起初是為多核心而設(shè)計(jì)的，但是晶片收縮卻使其能適合與較早單核版本相同的封裝。事實(shí)上，所有單核和雙核封裝的管腳都是相同的。在許多系統(tǒng)中，從單核 AMD 皓龍™處理器升級(jí)到雙核AMD 皓龍™處理器，要求不比一個(gè)BIOS的升級(jí)更多。

　　第三， 每一個(gè)核心都有一個(gè)完整的1M的L2緩存，并且AMD已經(jīng)擴(kuò)展了AMD 皓龍™處理器的緩存通信和一致運(yùn)算，因此，一個(gè)CPU都能迅速地接入到另一個(gè)緩存中。當(dāng)操作系統(tǒng)分派線程到高度鄰近的CPU上時(shí)，由于不需要實(shí)行芯片外運(yùn)行，這些線程運(yùn)行得更快了。同時(shí)，這些緩存足夠大，許多任務(wù)都能完全在緩存中進(jìn)行再次超速運(yùn)行。在芯片內(nèi)的運(yùn)行速度不但更快，并且比線程在芯片外運(yùn)行需要的功耗更少。

　　最后，帶優(yōu)化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™ 技術(shù)讓處理器不斷地適應(yīng)工作負(fù)荷，減少絕對需要的功耗量。通過利用業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)ACPI，AMD 皓龍™處理器能動(dòng)態(tài)依據(jù)工作負(fù)荷調(diào)整功耗。因?yàn)橛兄雀偁幪幚砥鞲?xì)的粒度，AMD 皓龍的功耗以及性能總是“非常適合”。

　　有效地進(jìn)行工作

　　在每時(shí)每分，甚至到每秒的時(shí)間中，計(jì)算機(jī)負(fù)載的變化很大。處理器的功耗與工作負(fù)荷越匹配，就能節(jié)約更多資金。

　　帶有優(yōu)化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™技術(shù)，比競爭產(chǎn)品有更多的功率狀態(tài)，所以它能更準(zhǔn)確地與計(jì)算需求相匹配，甚至能夠在微秒中控制電源狀態(tài)。功率節(jié)省是戲劇性的:在空閑時(shí)，AMD 皓龍™處理器相比全速運(yùn)行僅有75%的功耗;在60%的負(fù)載下，它能夠減少43%的功耗。

　　帶優(yōu)化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™技術(shù)，能持續(xù)調(diào)整每一個(gè)處理器的性能來滿足工作負(fù)荷，根據(jù)運(yùn)行的任務(wù)調(diào)整時(shí)鐘速度和操作電壓。這得到了ACPI(高級(jí)配置與電源接口)的全力支持，因?yàn)锳CPI是一個(gè)獨(dú)立的平臺(tái)和一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。這項(xiàng)調(diào)整在Windows與Linux操作系統(tǒng)中都能得以實(shí)現(xiàn)，并且計(jì)劃得到Solaris操作系統(tǒng)的支持。

　　通過將處理器電源管理從BIOS中移走，ACPI讓處理器功率管理與冷卻系統(tǒng)，以及功率調(diào)節(jié)的硬件和管理軟件完全兼容。隨著最新一流技術(shù)水平的不斷提升，冷卻系統(tǒng)以及功率調(diào)節(jié)硬件將能與計(jì)算設(shè)備進(jìn)行交互式工作。因?yàn)槭褂酶俚碾娔?，?fù)荷智能冷卻系統(tǒng)以及功率調(diào)節(jié)設(shè)備，將被設(shè)計(jì)得運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)。在降低了費(fèi)用的同時(shí)，也降低了整體總擁有成本。

　　雙倍計(jì)算能力

　　兩個(gè)處理器比一個(gè)要好。如果能同時(shí)支持64位和32位操作系統(tǒng)，處理器則越多越好。雙核AMD 皓龍™處理器在一個(gè)晶片上集成了兩個(gè)核心。更好的是，這些核心內(nèi)存的緩存，以及內(nèi)存控制器都僅在一個(gè)晶片上。因此所有核心上的通信、緩存，以及內(nèi)存控制器都以CPU速度運(yùn)行，而不是以更慢的外部總線速度。

　　這樣，一個(gè)雙路處理器的服務(wù)器將擁有2倍的CPU資源讓系統(tǒng)使用?，F(xiàn)在64位操作系統(tǒng)及其應(yīng)用都被更廣泛地應(yīng)用，使用者已經(jīng)體驗(yàn)到了提升的卓越性能。在早期的基準(zhǔn)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(shù)的出現(xiàn)，代表了一個(gè)業(yè)界定義的改變，讓我們以標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格回到摩爾定律的性能軌跡中?！盝ames Mouton說，他是HP資深副總裁以及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器集團(tuán)的總經(jīng)理。在最近的基準(zhǔn)測試中，運(yùn)行SAP的SD標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用基準(zhǔn)測試，HP ProLiant DL585在使用雙核AMD 皓龍™處理器后，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)大約75%的性能提高。