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    動力之源:服務器電源技術、標準

    2006-08-04

          作為服務器運行的“動力系統”,電源系統的整體性能無疑是提高服務器整機系統可用性、可靠性的關鍵之一,不僅實現鍵盤、鼠標、系統時鐘、軟件開關機以及提供服務器網絡遠程喚醒必備電源,實現諸如多路處理器、多個高速大容量硬盤以及高速I/O外設的負載需求等整機擴展性也需要足夠的電力支持,而且從整體機箱內部結構設計上來說,電源系統也功不可沒,如有效設計的電源風扇除可以給自身提供足夠的制冷外,還可調整整個機箱系統的散熱;另外,如果本機電源系統采用可變速風扇設計,還可根據自身及環境溫度調節轉速,并減少自身發熱量和降低噪音;而冗余技術的采用更可以提高本機電源的可靠性和可用性。所以,如果您在搭建高可用服務器網絡系統的時候,除了尋找可靠的UPS外部電源保障外,對服務器自身的電源系統也不能掉以輕心。 
      顧名思義,服務器電源就是使用在服務器上的電源,它和PC電源一樣,都是一種開關電源。服務器采用的配件相當多,支持的CPU可以達到4路甚至更多,掛載的硬盤能夠達到4~10塊不等,內存容量也可以擴展到10GB之多,這些配件都是消耗能量的大戶,比如中高端工業標準服務器采用的是Xeon處理器,其功耗已經達到80多瓦特,而每塊SCSI硬盤消耗的功率也在10瓦特以上,所以服務器系統所需要的功率遠遠高于PC,一般PC只要200瓦電源就足夠了,而服務器則需要300瓦以上直至上千瓦的大功率電源。 
      服務器電源按照標準可以分為ATX電源和SSI電源兩種。ATX標準使用較為普遍,主要用于臺式機、工作站和低端服務器;而SSI標準是隨著服務器技術的發展而產生的,適用于各種檔次的服務器。 
      ATX標準 
      ATX標準是Intel在1997年推出的一個規范,輸出功率一般在125瓦~350瓦之間。ATX電源通常采用20Pin的雙排長方形插座給主板供電。隨著Intel推出Pentium4處理器,電源規范也由ATX修改為ATX12V,和ATX電源相比,ATX12V電源主要增加了一個4Pin的12V電源輸出端,以便更好地滿足Pentium4的供電要求(2GHz主頻的P4功耗達到52.4瓦)。 
      SSI標準 
      SSI(Server System Infrastructure)規范是Intel聯合一些主要的IA架構服務器生產商推出的新型服務器電源規范,SSI規范的推出是為了規范服務器電源技術,降低開發成本,延長服務器的使用壽命而制定的,主要包括服務器電源規格、背板系統規格、服務器機箱系統規格和散熱系統規格。 
      根據使用的環境和規模的不同,SSI規范又可以分為TPS、EPS、MPS、DPS四種子規范。 
      EPS規范(Entry Power Supply Specification)主要為單電源供電的中低端服務器設計,設計中秉承了ATX電源的基本規格,但在電性能指標上存在一些差異。它適用于額定功率在300瓦~400瓦的電源,獨立使用,不用于冗余方式。后來該規范發展到EPS12V(Version2.0),適用的額定功率達到450瓦~650瓦,它和ATX12V電源最直觀的區別在于提供了24Pin的主板電源接口和8Pin的CPU電源接口。 
      TPS規范(Thin Power Supply Specification)適用于180瓦~275瓦的系統,具有PFC(功率因數校正)、自動負載電流分配功能。電源系統最多可以實現4組電源并聯冗余工作,由系統提供風扇散熱。TPS電源對熱插拔和電流均衡分配要求較高,它可用于N+1冗余工作,有冗余保護功能。 
      MPS規范(Midrange Power Supply Specification)電源被定義為針對4路以上CPU的高端服務器系統。MPS電源適用于額定功率在375瓦~450瓦的電源,可單獨使用,也可冗余使用。它具有PFC、自動負載電流分配等功能。 
      DPS規范(Distributed Power Supply Specification)電源是單48V直流電壓輸出的供電系統,提供的最小功率為800瓦,輸出為+48V和+12VSB。DPS電源采用二次供電方式,輸入交流電經過AC-DC轉換電路后輸出48V直流電,48VDC再經過DC-DC轉換電路輸出負載需要的+5V、+12V、+3.3V直流電。制定這一規范主要是為簡化電信用戶的供電方式,便于機房供電,使IA服務器電源與電信所采用的電源系統接軌。 
      以應用為導向。雖然目前服務器電源存在ATX和SSI兩種標準,但是隨著SSI標準的更加規范化,SSI規范更能適合服務器的發展,以后的服務器電源也必將采用SSI規范。SSI規范有利于推動IA服務器的發展,將來可支持的CPU主頻會越來越高,功耗將越來越大,硬盤容量和轉速等也越來越大,可外掛高速設備越來越多。為了減少發熱和節能,未來SSI服務器電源將朝著低壓化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向發展。 
      在實際選擇中,不同的應用對服務器電源的要求不同,像電信、證券和金融這樣的行業,強調數據的安全性和系統的穩定性,因而服務器電源要具有很高的可靠性。目前高端服務器多采用冗余電源技術,它具有均流、故障切換等功能,可以有效避免電源故障對系統的影響,實現24×7的不停頓運行。冗余電源較為常見的是N+1冗余,可以保證一個電源發生故障的情況下系統不會癱瘓(同時出現兩個以上電源故障的概率非常小)。冗余電源通常和熱插拔技術配合,即熱插拔冗余電源,它可以在系統運行時拔下出現故障的電源并換上一個完好的電源,從而大大提高了服務器系統的穩定性和可靠性。 
      不過,最后還是給您提個醒,雖然服務器不同于PC,不可以隨便DIY,但在購買的時候還是要稍微留神一下本機電源,起碼應該關注如下兩點:1.電源的品質,包括輸出功率、效率、紋波噪音、時序、保護電路等指標是否達標或者滿足您的需要;2.注意電源生產廠家的信譽、規模和支持力度,信譽較好、規模較大、支持及時的廠家,比如臺達、全漢、新巨等,一般質量較可靠,在性價比方面也會好很多。


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