用直流电源冷却

随着供应商继续将更多的服务器打包成更小的占地面积,如何控制电源需求以及保持服务器机架的冷却成为一个巨大的挑战。而低耗的交流电源仍然是最难解决的问题。

供应商说,一种典型的电源,将交流电源转换成各个服务器组件所需的各种直流电压,其效率范围仅为65%到85%。仅仅一个1千瓦的电源可能会产生300瓦的废热,而如今的刀片服务器每个机架的耗电量可以超过14千瓦。

“这很糟糕,”IBM eServerBladeCenter产品营销经理ScottTuse说第一,我付了电费,第二,我把热量释放到环境中,我必须付钱给空调。”

更糟糕的是,交流电源的效率随着利用率的提高而下降。在具有冗余电源的服务器中,负载是共享的,最佳情况下的利用率水平低于50%。惠普公司数据中心基础设施技术专家肯贝克(kenbaker)表示,结果是,大多数服务器的供电效率往往处于低端。

一些数据中心管理者已经通过使用基于直流的配电系统做出回应,从而消除了服务器机架对交流电源的需求。IBM和HP都提供服务器,可以从集中的电信级48伏直流配电装置(PDU)接收大量直流电,然后将其降低到服务器级所需的电压。

Rackable Systems Inc.的产品既支持大容量电源,也支持将AC/DC转换器从单独的服务器移到每个机架的顶部,在那里热量可以排放到空气处理系统。

总部位于加利福尼亚州米尔皮塔斯的Rackable声称,其直流供电的服务器可以减少多达30%的热量。Baker说,惠普更温和地宣称将减少15%,这可以在许多服务器机架上加起来。

Data393 Holdings LLC向直流供电服务器迈出了一大步。这家公司在科罗拉多州的恩格伍德经营着一个配置中心,它使用一个从以前的租户那里继承来的直流配电系统,从Rackable为140台服务器供电。Data393的直流电源设备包括整流器,可以将输入的交流电转换成直流电,并为一组不间断电源电池、服务器和网络设备充电。

Data393高级副总裁克里斯•利贝尔(chrisleebelt)表示,这家IT服务提供商之所以选择直流供电设备,是因为它需要最大限度地利用其可用面积和冷却空间的能力。尽管配电系统仍必须将输入电源转换为直流电,但这种转换发生在数据中心之外。

Leebelt称,机架式直流供电系统的成本与传统的交流供电服务器大致相同,同时每个机架中可以容纳更多的服务器。

Rackable产品营销高级主管Geoffrey Noer说,直流整流器的平均无故障工作时间为700万小时,是交流电源的70倍。

Baker说:“我们的一些最大客户几乎只在与DC相关的环境中工作。但他也指出,大多数是电信公司和托管服务提供商。”在企业数据中心,这个数字非常小。”。

那么,为什么更多的企业数据中心不使用DC-pdu呢?

Tease声称利用率和效率问题之间的关系被夸大了,IBM的BladeCenter电源设计效率高达90%。相比之下,降低直流电源所需的转换器效率为93%。”除非基础设施已经到位,否则就没有意义,”他说。

贝克说,惯性和熟悉度使数据中心保持在交流电源上,交流电源的标准已经很好地确立和理解。”他说:“正确地管理(DC)需要专业人才。”。

由于直流电源的电阻更大,配电系统需要更大的导线。美国电力转换公司(American Power Conversion Corp.)首席技术官尼尔•拉斯穆森(Neil Rasmussen)表示,这增加了基础设施成本这些功率水平的直流布线过于昂贵和复杂,需要专业承包商和设计,”他说。

但是Baker和Rackable的Noer说总的成本是差不多的。

贝克说,采用直流电作为替代电源可能会成为一种趋势,特别是在新的数据中心,人们正在选择这样的基础设施。”我们的客户从一开始就选择了本地DC,”他说。但贝克补充说,企业数据中心的大部分份额将继续以交流电源为中心。

与此同时,IBM正将其节能工作重点放在CPU等领域,而CPU占BladeCenter电源预算的25%。IBM提供了一款2.8GHz的Xeon-DP处理器,使双处理器刀片的成本增加了200美元,但将功率从103瓦降至55瓦。

诺尔声称,最终,低压部件和直流电源的结合将带来最大的回报:它可以将电力需求减少一半。

拉斯穆森不相信。”如果你需要减少15%的负载,只需把15%的服务器拉出来放到别的地方就行了,”他说。

但对于Data393,占地面积是有限的。直流电源使Leebelt能够填满服务器机架,否则对他的空气处理系统来说,这些机架会运行得太热。”[供应商]不要告诉你,你不能加载一个完整的刀片机架,因为机架上的热量可能非常大,”他说。

直流电源本身并不能解决服务器机架功率密度增加的问题。不过,这一选择提供了足够的宽慰,足以说服Leebelt迁移Data393剩下的600台服务器。”我们正在做整合工作,以摆脱交流硬件,”他说。