DB32∕T 2617-2014 刀片服务器能效标准及节能评价

ICS31.220L63备案号：41334-2014DB32江苏省地方标准DB32/T2617—2014刀片服务器能效标准及节能评价StandardandEvaluationofBladeServerEnergyEfficiency2014-01-10发布2014-02-10实施江苏省质量技术监督局发布DB32/T2617—2014I目次前言...............................................................................III1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14技术要求..........................................................................24.1产品分类......................................................................24.2功耗及能效要求................................................................34.3电源效率及功率因数要求........................................................34.4节能管理......................................................................44.5节能等级要求..................................................................45测试与计算方法....................................................................45.1测试设备与测试环境要求........................................................45.2功耗及能效测试要求............................................................55.3电源模块效率及功率因数测试要求................................................75.4节能管理指标的测试方法........................................................8附录A（资料性附录）软件和硬件需求..................................................9DB32/T2617—2014II前言本标准为推荐性标准。本标准依据服务器行业标准、能源之星等节能标准，进行起草。本标准的附录A为资料性附录。本标准由国家信息网络产品质量监督检验中心提出。本标准起草单位：国家信息网络产品质量监督检验中心、江苏省产品质量监督检验研究院、质检总局信息中心、华为技术有限公司、苏州市轨道交通集团有限公司、中国电信江苏分公司、美国UL公司、苏州智电科技有限公司、江苏省邮电规划设计院、英特尔(中国)有限公司等。本标准主要起草人：左向中、水利民、王江涛、刘毓、邓治高、张兴海、朱永光、兰文科、方军、戎强、林仕雄、吴超、朱斌、林婷、陈学峰、谢丹、徐伟、吴智伟、向阳、高黎明、房磊、龚海峰等。本标准为首次发布。DB32/T2617—20141刀片服务器能效标准及节能评价1范围1.1本标准规定数据中心刀片服务器的能源消耗（以下简称能耗）限额的术语和定义、节能标准、技术要求、计算方法、和节能管理与措施。1.2本标准适用于IDC数据中心正常工作下的刀片式服务器（以下简称刀片服务器）。本标准不适用于机架服务器或塔式服务器等设备。本标准不适用于存储设备、存储服务器类产品。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本文件的引用成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T12723单位产品能源消耗限额编制通则GB/T2589综合能耗计算通则GB/T15316节能监测技术通则3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1数据中心DataCenter数据中心是根据特定工艺设计的场地内安置生产系统的信息技术（IT）关键设备，并配备相关的辅助生产系统IT基础设施，以实现数据信息的集中计算、处理、存储、传输、交换、管理等功能。3.2刀片服务器BladeServer刀片服务器，即刀片式服务器，是指在机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，是一种实现高密度、高可用、集中供电、集中散热、集中管理的服务器单元，为特定应用行业和高密度计算环境设计。刀片服务器形态如同“刀片”，每一块“刀片”都是一台独立服务器。刀片服务器区别于机架服务器，整台刀片服务器通常带有集中管理单元、集中交换单元。3.3服务器路数TheNumberofProcessorSocketDB32/T2617—20142服务器中独立处理的CPU插槽个数，本标准中提到的“一路、两路、四路”分别是指“1个、2个、4个独立的处理器”。3.4基准配置BaseConfiguration服务器标准最低配置，包括最低数量的服务器板（配置：两个处理器、2GB内存、1个硬盘、1个千兆网口）、最低数量的电源模块、1个管理板、1个交换板、满足散热的最低数量风扇，其他部件不作要求。3.5电源效率PowerEfficiency用于评价服务器电源转换效率的指标，是服务器电源输出功率和输入功率的比值，在评测电源转换效率时，电源模块自带风扇可以采用外部供电。3.6功耗封顶PowerCapping通过预先设置的功耗上限值来约束服务器的运行功耗，服务器实际运行功耗不能持续超过该限定值，限定时间通常为2～3秒，以确保数据中心的供电安全，这个技术就叫功耗封顶。功耗封顶技术通常是在机房或某些机柜供电带载压力较大的场景下使用，为确保供电安全采取的限制措施。3.7错峰上电StaggeringPeak为避免多个刀片服务器单板同时上电导致母线瞬间电流过大，可能超过机柜或者机房的供电能力导致配电空开跳闸，从而采取刀片分批、分组上电，以避免形成用电高峰，该技术称为错峰上电。3.8动态节能DynamicPowerSaving服务器带外系统按服务器当前的业务负载情况，动态调整处理器的运行状态，使处理器在满足业务处理需求的前提下消耗尽可能低电量，该技术叫作动态节能。动态节能技术是为了降低处理器或其他部件的无用功损耗，提高服务器设备的性能功耗比，达到耗用尽可能少的资源来处理尽可能多的业务运算需求。4技术要求IT设备能耗的概念是指，系统对能源的消耗量，对服务器来说，通常以用电量来衡量。设备的能耗包括静态能耗和动态能耗两方面。静态能耗是指设备工作在待机状态，即设备不进行任何业务相关的操作和处理。主要模块的压力降为最低状态的能耗。动态能耗是指，系统在提供主要的功能和处理相关业务的情况下，设备所消耗的能源。性能指服务器处理某种业务的能力，业务不同，其表现的性能值也不一样。为了横向比较，各种应用领域的基准对性能定义了不同的基准。4.1产品分类刀片服务器产品的分类按照表1的规定进行。DB32/T2617—20143表1产品分类产品范围配置说明刀片服务器的每个计算节点A类产品多处理器插槽标配B类产品单处理器插槽标配4.2功耗及能效要求服务器功耗并不是一成不变，各个模块的功耗会随着资源占用率上升而升高，服务器功耗与业务压力成正比。目前，服务器业界通用的性能功耗比（即能效）的测试基准是：SPECpower，关键指标是PPW（PerformanceperWatt），即每瓦性能值。刀片服务器功耗及能效指标要求如表2：表2功耗及能效指标要求能效指标配置类型产品分类能效值分数标准4分12分20分每节点空载功耗P1服务器满配刀片节点，每节点满配处理器，每通道一根内存条，标配管理板、交换版、电源、风扇等部件。B类产品P1(瓦)P16040≤P1≤60P140A类产品P1(瓦)P1140100≤P1≤140P1100每节点半载功耗P2B类产品P2(瓦)P211085≤P2≤110P285A类产品P2(瓦)P2240190≤P2≤240P2190SPECPower能效分数P3所有产品P3(分)P330003000≤P3≤4000P340004.3电源效率及功率因数要求刀片服务器的电源模块要求满足下面表3要求，包括电源模块的转换效率和功率因数（PowerFactor）。测试电源的供电电压为220V，满足节能要求的刀片服务器，电源模块转换效率要求满足上述表格的三级及以上，功率因数值满足相应要求。DB32/T2617—20144表3电源效率及功率因数要求等级不同负载率下的电源效率不同负载率下的功率因数分数10%20%50%100%10%20%50%100%五级---≤81%≤85%≤81%------≤0.90---4四级---85%89%85%------0.90---10三级---88%92%88%------0.90---12二级---90%94%91%------0.95---14一级≥90%≥94%≥96%≥91%---≥0.95------164.4节能管理表4节能管理节能管理指标是否BIOS提供动态节能技术40支持CPU动态调频调压技术40提供功耗封顶技术40提供环保节能认证证书40提供能源之星节能证书40支持刀片错峰上电功能404.5节能等级要求刀片服务器的节能标准按综合分数排名，如表4所示，一级到三级为节能服务器，三级以下为非节能产品：表5节能等级等级五级四级三级二级一级分数4040～5960～7980～8990～1005测试与计算方法DB32/T2617—201455.1测试设备与测试环境要求5.1.1交流电源要求交流电源电压为（220±2.2）V，频率为（50±0.5）Hz；且交流电源能够提供的最大功率不低于3倍的测试功率。稳压电源的电压畸变率不得大于2％，测试电压的波峰系数应当介于其有效值的1.34和1.49倍之间。5.1.2测试仪表要求应使用经过校准并满足下列要求的电压表、电流表和功率计，精度要求如下：a)功率计精度不应低于0.5级；b)电压表精度不应低于0.5级，量程250V；c)电流表精度不应低于0.5级；5.1.3测试环境要求测试环境温度应保持在20～25摄氏度范围内，相对湿度为25％～85％，大气压力为86kPa～106kPa，测试中靠近样品出的空气流动速度应不大于0.5m/s，不应采用外部的风扇、空调或者散热器来降低待测样品的温度。测试中，样品应置于非导热材料上。5.1.4被测服务器要求被测服务器每个刀片应至少提供一个以太网端口，网络状态必须处于活动状态，具有收发包能力，用于连接控制端服务器。刀片服务器可以自带交换机单板，也可以用外部交换机，外用交换机的用电损耗不算在服务器功耗范围内。5.2功耗及能效测试要求按照测试要求的配置部署被测刀片服务器，要求所使用的设备功能正常，性能良好，可以正常运行，无使用缺陷。产品需要是生产厂家正式发布的产品，可以提供产品相关的手册、指导等材料。服务器安装产品支持的操作系统，按下图－图1组网，按下列步骤A～