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  • 小談服務器電源技術及如何選購適用電源

           顧名思義,服務器電源就是指使用在服務器上的電源(POWER),它和PC(個人電腦)電源一樣,都是一種開關電源。  

      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(fā)展而產(chǎn)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(guī)范,輸出功率一般在125瓦~350瓦之間。ATX電源通常采用20Pin(20針)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(guī)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(guī)范是Intel聯(lián)合一些主要的IA架構(gòu)服務器生產(chǎn)商推出的新型服務器電源規(guī)范,SSI規(guī)范的推出是為了規(guī)范服務器電源技術,降低開發(fā)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(guī)格、背板系統(tǒng)規(guī)格、服務器機箱系統(tǒng)規(guī)格和散熱系統(tǒng)規(guī)格。  

      根據(jù)使用的環(huán)境和規(guī)模的不同,SSI規(guī)范又可以分為TPS、EPS、MPS、DPS四種子規(guī)范。  

      EPS規(guī)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(guī)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(guī)范發(fā)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(qū)別在于提供了24Pin的主板電源接口和8Pin的CPU電源接口。聯(lián)想萬全2200C/2400C就采用了EPS標準的電源,輸出功率為300W,該電源輸入電壓寬范圍為90~264V,功率因數(shù)大于0.95,由于選用了高規(guī)格的元器件,它的平均無故障時間(MTBF)大于150000小時。  

      TPS規(guī)范(Thin Power Supply Specification):適用于180瓦~275瓦的系統(tǒng),具有PFC(功率因數(shù)校正)、自動負載電流分配功能。電源系統(tǒng)最多可以實現(xiàn)4組電源并聯(lián)冗余工作,由系統(tǒng)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(guī)范(Midrange Power Supply Specification):這種電源被定義為針對4路以上CPU的高端服務器系統(tǒng)。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。采用這種電源元件電壓、電流規(guī)格設計和半導體、電容、電感等器件工作溫度的設計裕量超過15%。在環(huán)境溫度25度以上、最大負載、冗余工作方式下MTBF可到150000小時。  

      DPS規(guī)范(Distributed Power Supply Specification):電源是單48V直流電壓輸出的供電系統(tǒng),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(jīng)過AC-DC轉(zhuǎn)換電路后輸出48V直流電,48VDC再經(jīng)過DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出負載需要的+5V、+12V、+3.3V直流電。制定這一規(guī)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(tǒng)接軌。  

            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(guī)范化,SSI規(guī)范更能適合服務器的發(fā)展,以后的服務器電源也必將采用SSI規(guī)范。SSI規(guī)范有利于推動IA服務器的發(fā)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(zhuǎn)速等也越來越大,可外掛高速設備越來越多。為了減少發(fā)熱和節(jié)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(fā)展。  

         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(nèi)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(yè)標準服務器采用的是Xeon(至強)處理器,其功耗已經(jīng)達到80多瓦特(W),而每塊SCSI硬盤消耗的功率也在10瓦特(W)以上,所以服務器系統(tǒng)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。  

          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(yè),強調(diào)數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)的穩(wěn)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(tǒng)的影響,實現(xiàn)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(fā)生故障的情況下系統(tǒng)不會癱瘓(同時出現(xiàn)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(tǒng)運行時拔下出現(xiàn)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(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。  

      在購買服務器時要注意一下本機電源,起碼應該關注如下兩點:  

      1.電源的品質(zhì),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需要;  

      2.注意電源生產(chǎn)廠家的信譽、規(guī)模和支持力度,信譽比較好、規(guī)模較大、支持及時的廠家,比如臺達、全漢、新巨等等,一般質(zhì)量較可靠,在性價比方面也會好很多。選購時具體可參考以下指標:  

      功率的選擇:市場上常見的是300W和400W兩種,對于個人用戶來說選用300W的已經(jīng)夠用,而對于服務器來說,因為要面臨升級以及不斷增加的磁盤陣列,就需要更大的功率支持它,為此使用400W電源應該是比較合適的。  

      安規(guī)認證:只有嚴格地考慮到產(chǎn)品品質(zhì)、消費者的安全、健康等因素,對產(chǎn)品按不同的標準進行嚴格的檢測,才能通過國際合格認證,安規(guī)認證是我們選購電源的重要指標,這應該是我們選擇電源時最重要的一點。因為它關系著我們的安全和健康。不好的電源噪聲很大,對人的身體有影響。在這方面省下幾百塊錢是得不償失的。現(xiàn)在的電源都要求通過3C認證。(3C認證是"中國國家強制性產(chǎn)品認證(China Compulsory Cerlification)"的簡稱。實際上是將CCEE(中國電子電工產(chǎn)品安全認證)、CCIB(中國進口電子產(chǎn)品安全認證)、EMC(電磁兼容性認證)三證合一,在2003年5月1日后強制執(zhí)行3C認證。)  

      電壓保持時間:對于這個參數(shù)主要是考慮UPS的問題,一般的電源都能滿足需要,但是如果UPS質(zhì)量不可靠的話,最好選一個電壓保持時間長的電源。  

      冗余電源選擇:這主要針對對系統(tǒng)穩(wěn)定性要求比較高的服務器,冗余一般有二重冗余和三重冗余。  

      對主板的支持:這個因素看起來不重要,在家用PC也很少見,但在服務器中卻存在這種現(xiàn)象,因此在選購時也要注意。


     
     
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