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適當(dāng)調(diào)整工作負載規(guī)模、升級到最新一代服務(wù)器以及管理功耗可以幫助企業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展目標。
服務(wù)器可以消耗現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心一半以上的能源，這使得服務(wù)器效率對尋求實現(xiàn)碳中和可持續(xù)發(fā)展目標的公司具有吸引力。另外，減少能源使用可以節(jié)省資金。
為了幫助實現(xiàn)這一目標，根據(jù)Uptime Institute最近的研究，以下是提高服務(wù)器效率的5種方法，該研究所的重點是提高關(guān)鍵業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的性能、效率和可靠性。
●升級到新一代服務(wù)器。幾十年來，服務(wù)器的能源效率一直在不斷提高，這要歸功于為其提供動力的處理器效率的提高。
●選擇具有高計算能力（以每秒事務(wù)數(shù)衡量）的服務(wù)器。這些是最節(jié)能的。
●選擇高核心數(shù)。一般來說，效率隨著核心數(shù)量的增加而提高，盡管在最高端會有一些逐漸減少。
●需注意，雖然服務(wù)器可以更加節(jié)能，但其實際總功耗可能會隨著其效率的增加而增加。
●通過兩種方式實現(xiàn)電源管理功能：隨著利用率的增加降低核心CPU電壓和頻率，以及將不需要的核心移至空閑狀態(tài)。
在其分析中，Uptime重點關(guān)注使用AMD EPYC或Intel Xeon處理器的服務(wù)器，并使用Green Grid的SERT數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)檢查了2017年、2019年和2021年的各代服務(wù)器。
擺脫傳統(tǒng)的、耗電的服務(wù)器
Uptime Institute可持續(xù)發(fā)展研究總監(jiān)Jay Dietrich表示，傳統(tǒng)服務(wù)器的能源效率低于新服務(wù)器。例如，根據(jù)其最近與人合著的一份報告，在2017年至2019年間，CPU利用率為50%時，英特爾服務(wù)器的效率提高了34%。其表示，基于AMD的服務(wù)器性能提升了140%。
從2019年升級到2021年，基于CPU的服務(wù)器將使英特爾服務(wù)器的效率提高32%，AMD服務(wù)器的效率提高47%。效率的提高涵蓋了各個利用率水平。
在比較AMD和英特爾服務(wù)器時，英特爾服務(wù)器在2017年的各個CPU利用率水平上都更加高效，但自2019年以來，AMD已經(jīng)領(lǐng)先。2021年服務(wù)器的利用率為50%，AMD服務(wù)器的平均效率比英特爾服務(wù)器高74%。
未充分利用服務(wù)器
就像汽車在交通中空轉(zhuǎn)一樣，未滿負荷運行的服務(wù)器只是在浪費能源。
根據(jù)2022年Uptime Institute數(shù)據(jù)中心調(diào)查，只有47%的企業(yè)的服務(wù)器利用率達到50%或更高，而2020年為36%。Dietrich指出，這些數(shù)字可能有些夸大，因為做出回應(yīng)的企業(yè)可能只報告了性能最佳的服務(wù)器，例如那些只運行批處理作業(yè)的服務(wù)器，這可能會將利用率提高到80%。
不過，由于許多應(yīng)用的運行不一致，總體上的利用率可能會更低。例如，商業(yè)和企業(yè)軟件在工作時間被大量使用，但下班后則少得多。通過讓托管業(yè)務(wù)應(yīng)用的服務(wù)器在非高峰時段運行時間敏感度較低的工作負載，可以提高服務(wù)器的利用率。
這些努力是值得的。Uptime表示，將低CPU利用率（20%至30%）提高一倍至更高水平（40%至60%），可以顯著提高平均效率。
為了獲得最大的影響，企業(yè)應(yīng)該考慮提高利用率，同時將服務(wù)器升級到最新型號。根據(jù)Uptime的說法，將利用率的提高與服務(wù)器更新相結(jié)合，效率可以提高一倍以上。這意味著在相同的能量下處理的工作量增加了100%或更多。如果大規(guī)模實施，這可以節(jié)省大量資本和運營，降低能源需求，并提高可持續(xù)發(fā)展績效。
另一方面，Dietrich表示，在不增加原有工作負載的情況下，直接用更高容量的服務(wù)器替換傳統(tǒng)服務(wù)器，實際上會降低利用率，從而抵消了升級帶來的一些好處。
這需要額外的計劃來提高利用率，同時進行硬件升級，但結(jié)果不僅是提高效率，而且可能會減少服務(wù)器數(shù)量，因為所需的新機器數(shù)量可能會減少。
選擇更強大的機器
購買更強大的硬件也可以提高能源效率。特別是AMD服務(wù)器，隨著服務(wù)器工作能力的增加，效率會大幅提高。從處理200萬個SSJ的低端服務(wù)器升級到可處理超過800萬個SSJ的高端服務(wù)器，可以使服務(wù)器效率翻倍。Uptime表示，對于英特爾服務(wù)器來說，仍然具有效率優(yōu)勢，盡管效果不那么顯著。
增加服務(wù)器核心數(shù)
另一種大幅提高效率的方法是增加處理器核心的數(shù)量。Uptime發(fā)現(xiàn)，在2021年的AMD服務(wù)器中，隨著服務(wù)器核心數(shù)量從8個增加到64個，效率增加了兩倍。對于英特爾來說，這一增幅較小，但對于2021年的機器來說仍然很顯著。
Dietrich表示，值得注意的是，并非所有工作負載都能夠使用所有可用內(nèi)核。某些工作負載在12核處理器等設(shè)備上運行效率最高。因此，為了獲得最高的效率，將處理器的能力與服務(wù)器上運行的應(yīng)用的需求相匹配是非常重要的。
在某些情況下，可以使用虛擬機管理程序和虛擬機來最大限度地提高利用率，但并非所有應(yīng)用都適合這些環(huán)境。
有效管理電源
根據(jù)Uptime的研究，服務(wù)器的電源管理功能可以改善能源效率等式，將服務(wù)器效率提高至少10%。
其工作原理是可以增加或減少CPU電壓和頻率，并且未使用的核心可以進入低功耗空閑狀態(tài)。然而，由于擔(dān)憂性能或延遲問題，許多組織沒有使用這些功能。
根據(jù)Uptime Institute的報告，電源管理會使延遲增加20到80微秒，這對于某些類型的工作負載來說是不可接受的，比如金融交易。
Dietrich表示：“在某些應(yīng)用中，可以決定不使用，因為其會導(dǎo)致性能或響應(yīng)時間問題。但還有其他應(yīng)用，延遲不會對業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。“
“最大的錯誤是，一些運營商規(guī)避風(fēng)險。他們認為，如果想在一臺服務(wù)器節(jié)省幾百美元的能源費用，但冒著違反SLA的風(fēng)險，這將導(dǎo)致他們損失一百萬美元，如此便不會使用電源管理。”
Dietrich建議，當(dāng)企業(yè)購買新服務(wù)器并運行性能測試時，確保測試電源管理是否會對應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。如果沒有影響，那么可以使用電源管理。且還可以實施一組電源管理功能，既能節(jié)約能源，又能提供客戶想要的響應(yīng)時間和性能。
Uptime如何衡量效率
Uptime使用Green Grid的服務(wù)器效率評級工具(SERT)數(shù)據(jù)庫分析了429個服務(wù)器平臺的效率。Green Grid是一個聯(lián)盟，其目標是創(chuàng)建工具、提供技術(shù)專業(yè)知識并倡導(dǎo)數(shù)據(jù)中心環(huán)境中的能源和資源效率。
SERT套件是衡量服務(wù)器效率的行業(yè)標準；歐盟生態(tài)設(shè)計指令和美國能源之星計劃制定的強制性服務(wù)器效率要求指定服務(wù)器報告SERT整體效率指標。
Uptime分析了SERT數(shù)據(jù)庫中的AMD和Intel服務(wù)器數(shù)據(jù)，指出不同的處理器類型根據(jù)工作負載各有優(yōu)缺點。Uptime重點關(guān)注使用AMD EPYC或Intel Xeon處理器的服務(wù)器，并分析了2017年、2019年和2021年的各代服務(wù)器。
該研究所通過模擬企業(yè)在線事務(wù)處理應(yīng)用對服務(wù)器進行測試，該應(yīng)用強調(diào)處理器和內(nèi)存。該模擬是SERT工作集服務(wù)器端Java(SSJ)。Uptime表示，選擇其的部分原因是SSJ數(shù)據(jù)可用于8個級別的服務(wù)器利用率，即12.5%、25%、37.5%、50%、62.5%、75%、87.5%和100%，這樣可以進行更精細的分析。
