为了提高服务器电源的工作效率,减小服务器体积,服务器行业开始向刀片式服务器升级。
所谓刀片式服务器,就是指服务器外形扁而平,活像个刀片,于是形象的叫做“刀片服务器”。在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元(即刀片,其实际上是符合工业标准的板卡,上有处理器、内存和硬盘等,并安装了操作系统,因此一个刀片就是一台小型服务器),这一张张的刀片组合起来,进行数据的互通和共享,在系统软件的协调下同步工作就可以变成高可用和高密度的新型服务器。
这些刀片服务器共用系统背板、冗余电源、冗余风扇、网络端口、光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标,一个机箱对外就是一台服务器,而且多个刀片机箱还可以级联,形成更大的集群系统。
因为一个标准机架式机箱通常内置了8~14个刀片服务器,这些服务器是共用冗余电源,所以服务器电源的工作效率得到很大提升。而刀片服务器因为体积小,与同等速度与配置的机架式服务器相比,更加省电与节能。
表1列出了IBM某款刀片服务器与同等配置机架服务器的功率和发热量对比。
表1 IBM某型号刀片式服务器与机架式服务器功耗对比
| 功率 (休眠下)(W) | 功率 (最大)(W) | 单机功率 (休眠下) (W) | 单机功率 (最大) (W) |
14个刀片(包括框架和网络单元) | 2585 | 3777 | 185 | 270 |
14台1U机架式服务器 | 3864 | 5278 | 276 | 377 |
Blade vs Rack | 33% | 28% | 33% | 28% |
相同配置:2*2.0GHz Xeon E540 CPU,4*1GB内存,2*146GB 10Krpm HDD硬盘 |
显然,采用刀片式服务器,休眠状态、最大工况下,功率和发热量分别降低33%和28%,取中间值30%。
在一个中等规模的数据中心,通常会有数千台服务器,假定某数据中心有2800台服务器(全部折算为1U的标准机架服务器),那么折算的用电功率为:参考配置系数

如果全部采用刀片式服务器,需要200个刀片机架+2800片刀片单元,这用电功率为:

显然,采用刀片式服务器,节约电力239.68kW,假设全年计算时间利用效率为0.7,那么可节省的电费为:

其中0.7为全年同时利用率;0.9为UPS的效率;电费粗略计为0.7元/度。可见采用新型的刀片式服务器,节约的电费很惊人。
3.4.2 供电系统的能量损耗