服务器的效能和能耗简介

5 年前，在IDC机房中，一个42U机架只需要 1KW的最大功率；但现在，一个满载刀片服务器或1U机架式服务器的机架需要14KW的功率，这已经超过了大多数机房的电力设计容量，但还能通过线路改造来实现；但假如按照目前业界的CPU和系统设计趋势，5年后，1个满载服务器的机架至少需要80KW的功率，对于IDC机房而言，不仅需要巨额的线路改造费用。

更重要的是，对于所有用户而言，这一趋势将造成服务器有效运行时间内的电费将占到更高的比例——例如一台2万元的两路PC Server，按照目前国内的电费价格，运行5年的电费将超过8000元；即使电费不涨价，5年后该成本将超过1.4万元。

幸而，上述分析只是建立在服务器设计趋势不变的前提下，而实际上从服务器能耗最主要的来源，服务器CPU的设计趋势看，从过去30多年里单纯追求摩尔定律，通过提高晶体管密度和时钟频率来提高性能；到1990年代末期，DEC和IBM意识到单纯提高晶体管密度和降低制程即将面临瓶颈，开始在Alpha和 Power4上研究CMP（单芯片多处理器架构），接着2003年以后AMD和Intel也朝着CMP的方向转变，注重芯片和服务器系统的实际效能；一直到目前业界普遍重视服务器系统和CPU的能耗/效能比，也就是在提升效能的同时，强调节能的趋势看，服务器用户大可不必为未来的电费单操心。

应该说CMP的普及缓解了服务器性能和成本之间的矛盾，但明显CMP并不是万能的。因为2005 年里新发布的RISC和CISC架构的服务器CPU都采用了CMP架构，系统效能虽仍在提升，单位空间内的功耗还是在持续增加——例如最新的Power5 ＋和Ultra ARC T1，虽然每个核心的功耗有所降低，但芯片上的核心密度却是翻倍的增长。

所以，在未来的几年中，一个重要的趋势是，CMP架构的处理器将进一步普及，但这并非完美的解决之道；AMD、 IBM、Intel等上游厂商还将在新的处理器架构和半导体材料方面进行更多的研究，而2006年亮相的AMD 4核皓龙、IBM的Power6和Intel的Montecito将给业界一些新的参考。