熱量是敵人，并且燃燒你兩次

　　從電源插座中出來的每一瓦電能，如果沒有轉化成有用的計算，就是在浪費錢。而后，你不得不再次投入費用以抽出數(shù)據(jù)中心的熱量，或用空調(diào)來快速降溫。隨著機架變得更密、更強大，散熱問題不可避免。但在處理器技術上的明智選擇便可以產(chǎn)生顯著不同的結果。

　　帶有AMD PowerNow!™技術的雙核AMD 皓龍™處理器就能有效地解決這個問題。其主要特征是將兩個完整的核心集成到一個硅片上。這樣，與單核處理器相比，雙核處理器并未使用更多的功率。也就是說，計算能力增加了，但熱量釋放并沒有增加。

　　已有的服務器通過采用多內(nèi)核處理器而實現(xiàn)增強后，能在延長一個數(shù)據(jù)中心的壽命中扮演至關重要的角色。Liebert公司環(huán)境業(yè)務的總經(jīng)理Steve Madara提出:“數(shù)據(jù)中心通常設計是20年的生命周期。但是許多數(shù)據(jù)中心被設計成每平方英尺的熱量負載是40-70瓦，而現(xiàn)今最高密度的機架每平方英尺卻能產(chǎn)生超過200瓦的熱量。”Liebert公司是一家愛默生網(wǎng)絡電力公司，專為計算機和電子設備提供電力和冷卻技術。

　　為了處理這些熱量負載，設計者們專門推出新數(shù)據(jù)中心，使每平方英尺能負載350甚至500瓦的熱量，這種新數(shù)據(jù)中心比設計為每平方負載40瓦的數(shù)據(jù)中心貴10倍以上。在每平方英尺500瓦的條件下，一個50,000平方英尺的數(shù)據(jù)中心的成本，能從2000萬美元上升到至少2億5千萬美元。加州數(shù)據(jù)中心設計集團的總裁Ron Hughes先生指出:“沒有人會希望那樣去做，因此更有效的芯片與冷卻技術是絕對需要的。”

　　冷卻設備是數(shù)據(jù)中心建設以及重建投資中最昂貴的部分，在現(xiàn)有冷卻基礎設施的熱量承受范圍內(nèi)，以最小的投入來最大化計算設備的性能是很有意義的。在數(shù)據(jù)中心的熱量承受能力范圍中選擇合適的硬件，增加計算能力或者支持的用戶和連接的數(shù)量，這便是一項成功的策略，既節(jié)約了資金也增加了數(shù)據(jù)中心的生命周期。

　　利用一個被高度認可的機架配置程序，AMD的工程師們利用兩種不同的方式配置了一個9千瓦功率的48U機架:功率計算器的計算對象包括處理器的數(shù)量、速度、內(nèi)存容量、PCI卡和磁盤的數(shù)量以及它們的容量。第一種方式使用“X”品牌的工作站/服務器的CPU，在機架的熱量/功率承受范圍內(nèi)，最多23個1U雙內(nèi)核處理器的刀片服務器中能被配置在機架中。在相同的情況下，在第二種方式中，同樣的機架能容納29個AMD 皓龍™雙核處理器，從而使機架支持的服務器數(shù)量增加了25%，這都是因為AMD 皓龍 處理器的功耗量更低。

　　所得到的數(shù)據(jù)都是一個估算值。任何實際的配置，都需要以一個數(shù)據(jù)中心能承載的總功率以及總熱量范圍為前提。但在使用AMD 皓龍™處理器后，其潛在的利益是顯而易見的:每瓦特，每平方英尺，或者每BTU的計算能力總是比以往更高。

　　上面的配置案例是采用了單核AMD 皓龍™處理器來完成的，它總是能比競爭處理器產(chǎn)品表現(xiàn)得更好。

　　然而，高密度機架把對高性能冷卻的需求帶到了一個新高度。“一個平均每平方英尺40瓦熱負載的數(shù)據(jù)中心，在10分鐘內(nèi)會有一個25華氏度的熱量上升。但是一個每平方英尺300瓦的熱負載，在不到1分鐘內(nèi)就能引起同樣的上升。”既是Uptime Institute公司的科學家和傳道者的Robert解釋說。Uptime Institute公司是專門研究影響正常運行時間，以及端對端信息交付系統(tǒng)的可靠性等綜合問題。

　　在這樣一個環(huán)境中，數(shù)據(jù)處理設備必須對熱量上升高度負責，也必須能夠自我調(diào)節(jié)來避免損壞。帶有優(yōu)化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™技術，通過高級配置與能量接口ACPI控制著處理器功率，ACPI是一個獨立的平臺和一個基于標準的規(guī)范。一旦處理器超過了它的熱量限度，ACPI能夠迅速地減少閑置的電源，或者停止任何熱量超標的處理器。(見:“有效地進行工作”)

　　如果全性能的正常運行時間是關鍵的，那么不能中斷的冷卻是必需的，雖然這是一項很昂貴的內(nèi)容。作為對由一個單一備份冷卻器而組成的普通n+1配置的替代，高需求設備正在走向一個完全冗余的2n+1配置。因為70%的數(shù)據(jù)中心熱量負載來源于數(shù)據(jù)處理設備，讓設備機架以最少的熱量提供最大的計算能力，成為日益增長的需求。

　　同樣，充分利用你的冷卻設備也很重要。如果數(shù)據(jù)中心以一個不規(guī)則的方式來增長，就像許多實際事例一樣，重新將冷卻設備安排到一排熱/一排冷的設計是一個好主意。這一排熱/一排冷的設計利益得到了很好的證實。冷卻設備能迅速適應冷卻地點。你可以將一個輔助的風扇放置在一個運轉得很熱的機架上面，或者給比鄰近產(chǎn)生更多熱量負載的一排增加一個冷卻器。不是所有的設備都排出熱量到后方，一排純熱/冷的設計可能要求替換一些設備來獲得統(tǒng)一。

　　增加正常運行時間

　　AMD PowerNow!™ 技術能成為增加正常運行時間的各種策略的基石。在空間范圍內(nèi)，一個空調(diào)單元的失控能引起熱量的迅速上升。一個冷卻點的風扇或冷卻器發(fā)生故障時，也能導致一個單獨的機架的熱量上升。

　　比起利用完全關機，ACPI可指示帶優(yōu)化電源管理的AMD PowerNow!™技術來減緩后臺服務器的運行，保持一個更低水平性能的運行狀態(tài)直到冷卻恢復。通過ACPI以及安裝的熱能傳感器，性能的降低就能被精確地定位在那些過熱的主板上，而不是到整個機架或者是整排的服務器。

　　同樣，在一個電源發(fā)生故障的情況下，性能水平的降低能延長UPS電池或備用發(fā)電器燃料的使用時間，直到外部電源能被完全恢復為止。

　　最后，帶有OPM的AMD PowerNow!™技術，能夠幫助管理在非高峰時間的能源消耗。服務器能在低功率或者空閑狀態(tài)中運行，并且能適當?shù)亟档屠鋮s系統(tǒng)的運行。一個相當大的數(shù)據(jù)中心所節(jié)約的能量是相當可觀的。

　　AMD高級工程已經(jīng)有效地解決了在數(shù)據(jù)中心的成長、電源密度以及能源效率的一個主要障礙。雙核AMD 皓龍™處理器給了高性能計算保持數(shù)據(jù)中心冷卻的一個理想基礎。

     巧妙的工程設計

　　在相同的封裝里，處理器的數(shù)量是以前的兩倍，功耗以及散熱量卻沒有任何增長?這是雙核AMD 皓龍™處理器的承諾，并且它正在兌現(xiàn)承諾。它的魔力是許多不同工程技術的共同結晶。

　　首先，兩個核心分享與外界接口的“邊緣”設備。這些電壓調(diào)節(jié)器、總線驅動器以及通信芯片都是最耗電能的。因為處理器的緩存和內(nèi)存控制器都是在一塊硅片上，所以它們通過一個整體交叉開關來進行互相通信。這個整體交叉開關比必須從芯片到芯片的系統(tǒng)總線的功耗要少得多。一個基于AMD 皓龍™處理器的系統(tǒng)沒有“北橋”(Northbridge)芯片或者分開的內(nèi)存控制器，因此由每一個內(nèi)存控制器芯片的功耗明顯節(jié)約了22瓦。

　　其次，在CPU芯片上的晶體管更小了。在半導體工業(yè)中，這項技術是以“晶片收縮”而聞名。這個更小的晶體管能在一個更低的電壓下運行，并且功耗更少。盡管AMD 皓龍™處理器在起初是為多核心而設計的，但是晶片收縮卻使其能適合與較早單核版本相同的封裝。事實上，所有單核和雙核封裝的管腳都是相同的。在許多系統(tǒng)中，從單核 AMD 皓龍™處理器升級到雙核AMD 皓龍™處理器，要求不比一個BIOS的升級更多。

　　第三， 每一個核心都有一個完整的1M的L2緩存，并且AMD已經(jīng)擴展了AMD 皓龍™處理器的緩存通信和一致運算，因此，一個CPU都能迅速地接入到另一個緩存中。當操作系統(tǒng)分派線程到高度鄰近的CPU上時，由于不需要實行芯片外運行，這些線程運行得更快了。同時，這些緩存足夠大，許多任務都能完全在緩存中進行再次超速運行。在芯片內(nèi)的運行速度不但更快，并且比線程在芯片外運行需要的功耗更少。

　　最后，帶優(yōu)化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™ 技術讓處理器不斷地適應工作負荷，減少絕對需要的功耗量。通過利用業(yè)內(nèi)標準ACPI，AMD 皓龍™處理器能動態(tài)依據(jù)工作負荷調(diào)整功耗。因為有著比競爭處理器更精細的粒度，AMD 皓龍的功耗以及性能總是“非常適合”。

　　有效地進行工作

　　在每時每分，甚至到每秒的時間中，計算機負載的變化很大。處理器的功耗與工作負荷越匹配，就能節(jié)約更多資金。

　　帶有優(yōu)化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™技術，比競爭產(chǎn)品有更多的功率狀態(tài)，所以它能更準確地與計算需求相匹配，甚至能夠在微秒中控制電源狀態(tài)。功率節(jié)省是戲劇性的:在空閑時，AMD 皓龍™處理器相比全速運行僅有75%的功耗;在60%的負載下，它能夠減少43%的功耗。

　　帶優(yōu)化電源管理(OPM)的AMD PowerNow!™技術，能持續(xù)調(diào)整每一個處理器的性能來滿足工作負荷，根據(jù)運行的任務調(diào)整時鐘速度和操作電壓。這得到了ACPI(高級配置與電源接口)的全力支持，因為ACPI是一個獨立的平臺和一個基于標準的規(guī)范。這項調(diào)整在Windows與Linux操作系統(tǒng)中都能得以實現(xiàn)，并且計劃得到Solaris操作系統(tǒng)的支持。

　　通過將處理器電源管理從BIOS中移走，ACPI讓處理器功率管理與冷卻系統(tǒng)，以及功率調(diào)節(jié)的硬件和管理軟件完全兼容。隨著最新一流技術水平的不斷提升，冷卻系統(tǒng)以及功率調(diào)節(jié)硬件將能與計算設備進行交互式工作。因為使用更少的電能，負荷智能冷卻系統(tǒng)以及功率調(diào)節(jié)設備，將被設計得運行更加經(jīng)濟。在降低了費用的同時，也降低了整體總擁有成本。

　　雙倍計算能力

　　兩個處理器比一個要好。如果能同時支持64位和32位操作系統(tǒng)，處理器則越多越好。雙核AMD 皓龍™處理器在一個晶片上集成了兩個核心。更好的是，這些核心內(nèi)存的緩存，以及內(nèi)存控制器都僅在一個晶片上。因此所有核心上的通信、緩存，以及內(nèi)存控制器都以CPU速度運行，而不是以更慢的外部總線速度。

　　這樣，一個雙路處理器的服務器將擁有2倍的CPU資源讓系統(tǒng)使用。現(xiàn)在64位操作系統(tǒng)及其應用都被更廣泛地應用，使用者已經(jīng)體驗到了提升的卓越性能。在早期的基準性能測試中，雙核AMD 皓龍™處理器在許多測試或者性能分析中都顯示出了它是最出色的。

　　“雙核和多核處理器技術的出現(xiàn)，代表了一個業(yè)界定義的改變，讓我們以標準價格回到摩爾定律的性能軌跡中。”James Mouton說，他是HP資深副總裁以及工業(yè)標準服務器集團的總經(jīng)理。在最近的基準測試中，運行SAP的SD標準應用基準測試，HP ProLiant DL585在使用雙核AMD 皓龍™處理器后，實現(xiàn)了一個大約75%的性能提高。