Меню

Мощность серверного блока питания

Оптимизируем БП сервера. Два по 800Вт или два по 450Вт + PowerSafeguard?

Как рассчитать, каких БП достаточно для обеспечения непрерывной работы сервера? Ответ не настолько прямолинеен, как казалось бы. Посчитать максимальное энергопотребление всех компонентов и обеспечить выдачу требуемой мощности от одного БП, а затем для избыточности установить в сервер два таких блока питания — вот традиционный подход. Однако благодаря технологии PowerSafeguard в большинстве случаев можно обойтись блоками питания с меньшим номиналом, чем требуется по результатам такого рассчета, и при этом быть уверенным за работоспособность сервера.

PowerSafeguard – это это технология, обеспечивающая автоматическое регулирование энергопотребления сервера для поддержания непрерывной работы в случае выхода из строя части блоков питания, если мощности оставшихся БП окажется недостаточно для полноценной нагрузки. Эту технологию компания Fujitsu уже некоторое время предлагает в своих серверах RX200 S7, RX300 S7, RX350 S7, TX300 S7. Все эти серверы используют стандартизованные БП двух типов — мощностью 450 Вт или 800 Вт.

PowerSafeguard позволяет эксплуатировать сервер на источниках питания 450 Вт и обеспечивать непрерывность работы при выходе одного из БП из строя, даже в том случае, если пиковое энергопотребление данной конфигурации теоретически может превосходить 450 Вт (допустимое превышение пиковой нагрузки над номиналом БП составляет 30%, то есть конфигурации с теоретическим пиковым энергопотреблением до 585 ватт смогут работать на БП 450 Вт).

В ситуациях, когда реальное энергопотребление системы оказывается на грани возможностей блока питания, технология PowerSafeguard снижает p-state (соответственно тактовые частоты ядер процессоров), обеспечивая общее энергопотребление системы в пределах мощности одного блока питания. Непрерывность работы сервера гарантирована, хотя в некоторые периоды времени будет снижена производительность системы.

Пояснить суть технологии удобно на примере. Возьмем сервер PRIMERGY RX300 S7. Пусть у него будет достаточно насыщенная конфигурация – два процессора Xeon E5-2680, 24×4 = 96ГБ памяти, 8 дисков SAS, PCIe-SSD на 1.2TB, RAID 5/6 c FBU, контроллер FibreChannel и пишущий BlueRay привод.

Пиковое энергопотребление этой системы можно проверить по функции PowerCalculator в конфигураторе Fujitsu. Смотрим нагрузку на БП, то есть DC-load.

При максимальной загрузке сервера это будет 524.8 Вт. Из двух возможных вариантов блоков питания (450 Вт и 800 Вт) возникает желание поставить второй. Однако мы поставим 2х 450 Вт. Естественно, два таких БП полноценно тянут нагрузку, работая при этом в сбалансированном режиме. Что произойдет в случае перегорания одного из них?

Надо отметить, что энергопотребление сервера не является величиной постоянной, а варьируется в зависимости от загрузки сервера (спасибо гибкости платформы Xeon E5 от Intel, включая технологию TurboBoost 2.0). График потребляемой мощности по времени будет выглядеть, как волнистая линия.

Как показывает тот же PowerCalculator, при весьма типичном уровне загрузки сервера 70% — он потребляет не более 378 Вт!

То есть в большинстве случаев даже насыщенно сконфигурированный сервер прекрасно продолжит работать на одном 450-ваттном блоке питания. Однако там, где у нас при двух блоках питания были бы пики энергопотребления – сработает PowerSafeguard. Через встроенный чип управления сервером (iRMC) p-state процессоров будет снижен до минимального, и затем будет повышаться до того момента, пока энергопотребление не «упрется» в лимит блока питания, либо пока не окажется, что ограничивать процессор не требуется – так как при снижении загрузки сервера этот лимит окажется соблюденным без вмешательства технологии PowerSafeguard.

Таким образом, при работе в «аварийном» режиме (на одном блоке питания, до восстановления работоспособности второго) снижение производительности будет наблюдаться лишь в течение определенных отрезков времени. При этом в случае типичной для серверов загрузки около 70% будет доступна полная производительность. Срезаются только «всплески» графика.

Естественно, для конкретной конфигурации лучше проверить параметры энергопотребления при разных загрузках с помощью калькулятора. Но хотелось бы отметить, что для примера взята действительно «хищная» по энергопотреблению конфигурация, и большинство наиболее ходовых конфигураций сервера такого типа даже в пиковых ситуациях потребляют меньше 450 Вт. Так что использование 450-ваттных БП вместо 800-ваттных оправдано. Помимо цены добавлю еще довод: блоки питания имеют наибольшую энергоэффективность при высокой степени нагрузки, поэтому с точки зрения энергоэффективности блок питания 450 Вт, работающий с нагрузкой более 60% — лучше, чем выдающий ту же мощность БП 800 Вт, загруженный на 34%.

Источник



Выбираем блок питания (БП) для сервера

Из статьи вы узнаете, как выбрать подходящий блок питания для сервера (сделать это можно тут), на какие характеристики смотреть.

Читайте также:  Стандартные напряжения блоков питания

Входное напряжение и мощность

Производители выпускают серверные БП, рассчитанные на напряжение 100-240 Вольт. Какой показатель нужен, зависит от двух факторов:

стабильности электросети; наличия отдельного бесперебойника с поддержкой стабилизации напряжения.

Мощность устройства рассчитывается с учетом аппаратной начинки сервера. Так, нужно суммировать потребляемую мощность всех комплектующих и умножить результат на 1,5.

Важно! В характеристиках блоков питания обычно пишут максимально допустимую мощность. Устройство не сможет долго проработать на пиковых показателях. Поэтому хорошо бы покупать вариант с запасом в 30-40%.

Чем выше показатель, тем лучше. Он рассчитывается с учетом нагрузки на устройство. Но стоит учитывать, что КПД влияет на цену блока питания.

Важно! Всем моделям от проверенных производителей присваивается сертификат, который отражает КПД.

Сертификат 20% нагрузки 50% нагрузки 100% нагрузки 80 PLUS 80% 80% 80% 80 PLUS Bronze 81% 85% 81% 80 PLUS Silver 85% 89% 85% 80 PLUS Gold 88% 92% 88% 80 PLUS Platinum 90% 94% 91% 80 PLUS Titanium 94% 96% 91%

Форм-фактор

От этого параметра зависит, сколько места устройство будет занимать в корпусе сервера. По этой причине форм-фактор БП должен совпадать с форм-фактором корпуса, например FTX, ATX. Если же блок питания будет размещаться в монтажной стойке или телекоммуникационном шкафу, стоит обратить внимание еще и на высоту. Блок питания для сервера 1U – наиболее распространенный вариант.

Разъемы и кабели

При покупке БП надо удостовериться, что его разъем подходит к материнской плате сервера. Также стоит убедиться, что устройство оснащено всеми нужными штекерами в необходимом количестве. Для комфортного кабель-менеджмента подойдут модульные блоки питания. У них – съемные провода: если какой-то кабель не понадобился, его можно просто отсоединить. Рекомендация: учитывайте отказоустойчивость устройства. Время наработки на отказ должно составлять минимум 20 000 часов.

Охлаждение

Все модели оснащают вентиляторами, диаметром от 40 мм до 140 мм. Обычно чем мощнее серверный БП, тем больше кулер. Некоторые модели автоматически регулируют скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры и нагрузки.

Источник

Как выбрать ИБП для серверного оборудования?

В данной статье мы рассмотрел типы ИБП и как правильно сделать выбор оборудования для серверной.

Источник бесперебойного питания (ИБП) – оборудование, предназначенное для обеспечения электропитания при отключении основных источников питания.

При эксплуатации любого серверного оборудования применяют комплекс мер по защите от различных неблагоприятных воздействий: как сетевых (вирусы, хакерские атаки и т.п.), так и физических (перегрев, влажность и т.д.). Полноценное функционирование при сбоях в электропитании обеспечивает ИБП для серверов.

Кроме распространенных задач, что решают бесперебойные источники питания, серверные ИБП имеют дополнительные функций. Например, дистанционное управление при помощи локальной сети, функция автоматического тестирования ИБП и автоматической диагностики аккумулятора.

Типы ИБП серверного оборудования

На данный момент ИБП для серверов выделяют три типа:

• резервный тип (off-line)

• с двойным преобразованием (on-line)

В устройствах резервного типа подключены к внешней сети и при перепадах напряжения образуется задержка в переключении на автономной питании от аккумулятора. Такое переключение создает скачок напряжения, вследствие которого происходит сбой приборов, подключенных к устройству.

Недостатки резервных ИБП:

• задержки при переходе на АКБ — от 5 мс

• несинусоидальная форма выходного напряжения в автономном режиме

• слабая фильтрация и отсутствие коррекции сетевого сигнала

• скачкообразные изменения напряжения

ИБП off-line топологии — не оптимальное решение для защиты серверной техники.

В ИБП с двойным преобразованием (on-line) современные и наиболее эффективные. Данное оборудование используют чаще всего для питания серверов, и прочих устройств. Аккумуляторные батареи включены в работу независимо от сетевого режима. На выходе вырабатывает чистую синусоиду стабильного напряжения., обеспечивая беспрерывное питание нагрузки напряжением.

Также в конструкции предусмотрен байпас, который обеспечивает быстрое переключение с основного источника электроэнергии на резервный.

Линейно-интерактивные ИБП имеют схожую с оборудованием двойного преобразования схему и отличаются наличием трансформатора с переключаемыми обмотками, что позволяет, при различных скачках напряжения в сети, регулировать выходное напряжение без участия аккумуляторных батарей.

Типы ИБП от подключения к электропитанию:

Однофазные ИБП. Данные приборы могут подключаться к сети с напряжением 220В, с мощностью не более 10 кВА. Их используются для подключения отдельного сервера, группы серверов или отдельной серверной стойки, а также а также прочего телекоммуникационного оборудования.

Трехфазные ИБП . Оборудование с напряжением 380В функционируют от трехфазной сети с напряжением более 10 кВА, отличаются высокой мощностью и обеспечивают защиту серверных помещений, больших IT-комплексов и ЦОДов.

Читайте также:  80 plus gold блок питания что значит

При подключении однофазного ИБП к трехфазному, допустимо нагружать не более чем на 1/3 от номинальной мощности устройства.

Например, трехфазный ИБП на 15 кВА способен запитать 5 кВА по каждой фазе, но нагрузка в 7 кВА на одну фазу, вызовет аварийное отключение устройства.

Существуют модели с конфигурацией 3:1, которые могут обеспечить питание на три фазы с выходом в 220в, потребляя напряжение электросети 380в.

Как рассчитать мощность ИБП для серверного оборудования?

Для определения нужной мощности, необходимо просуммировать показатели всех подключаемых к устройству потребителей и сверх этого заложить запас, компенсирующий возможные эксплуатационные перегрузки (рекомендуемое значение — 30%).

В технической документации IT-оборудования указывается максимальная мощность блока питания, а не действительное энергопотребление устройства. Рекомендуется запросить у производителя реальную мощность, потребляемую нагрузкой.

В характеристиках ИБП указываются выходной и входной коэффициенты мощности:

• входной – отражает воздействие ИБП на внешнюю сеть и не имеет прямого отношения к подключаемой нагрузке.

• выходной – определение максимальной нагрузки в ваттах, которую устройство способно запитать, для этого умножаем полную мощность ИБП на выходной коэффициент мощности.

Необходимо подобрать ИБП для подключения серверного шкафа, в составе которого входит серверное оборудование с мощностью 2400 Вт (блоки питания с PFC) и вентиляторный блок с мощностью 1000 Вт (согласно эксплуатационной документации cosφ=0,7):

((2400 Вт/0,99) + (1000 Вт/0,7)) +30% = 5008,6 ВА.

Округляем в большую сторону и выбираем ИБП номиналом 6 кВА.

В таблице 1 приведены типовые значения мощностей однофазных источников бесперебойного питания.

Мощность, кВА

Использование

Одиночные серверы, сопутствующее сетевое оборудование.

Серверные группы, телекоммуникационные стойки с сетевым и периферийным оборудованием.

Несколько серверных групп средней мощности, небольшие компьютерные и серверные комнаты, сетевые хранилища.

От 10 и выше

Серверные группы большой мощности, серверные комнаты, мини ЦОДы.

Какое время резервирования требуется для серверного оборудования?

ИБП со встроенными АКБ при нагрузке 80% поддерживают электропитание на протяжение 5-10 минут, этого интервала достаточно для сохранения необходимых данных. Обратите внимание, что с увеличением нагрузки время резервирования снижается.

Для резервирования мощных IT-систем, предназначены источники бесперебойного питания с внешними батарейными модулями. Увеличивая число и емкость подключаемых аккумуляторных блоков, автономную работу возможно продлить до необходимого времени.

Источники бесперебойного питания при работе в автономном режиме отключаются автоматически в поэтапно, в результате продлевается резервирование более ответственного оборудования.

Покупка внешних АКБ рекомендуется после консультации со специалистом компании, так как в каждом отдельном случае необходимо учесть важные факторы: мощность нагрузки, качество внешней электросети, тип зарядного устройства и т.д.

Дополнительные функции ИБП

Источники бесперебойного питания обладают широким функционалом и оснащены различными опциями.

• «холодной» старт – запускается от АКБ при отсутствии внешнего напряжения;

• автоматическое отключение запитанного оборудования –позволяет с помощью специального сигнала завершить работу операционной системы и своевременно закрыть все активные приложения. Сигнал формируется при достижении сильном разряде АКБ.

• байпас – это функция проведения техническое обслуживание устройства, не прерывая электроснабжения нагрузки. Встречаются автоматический и механический байпас. Первый встраивается в устройство и срабатывает при перегрузках и поломках, второй реализуется в виде внешнего модуля и используется в ручном переключении;

• поддержка параллельной работы – объединяет несколько ИБП одного типа, что повышает общую надёжность и мощность системы, в случае выхода из строя одного блока питания;

• «горячая» замена АБ – замена аккумуляторных блоков в работающем режиме, без остановки рабочих процессов;

• автоматическое тестирование батарей – устройство автоматически контролирует техническое состояние, температуру и прочие характеристики аккумуляторов.

ИБП PitON отличное решение для серверного оборудования

Компания PitON предлагает широкий выбор однофазных ИБП (от 1 до 20 кВА), подходящих для защиты любого серверного и сетевого оборудования.

Оборудования имеет ряд особенностей и специальных дополнительных возможностей:

• широкий предельный диапазон входного напряжения;

• коррекция входного коэффициента мощности;

• USB-порт и порты защиты от перенапряжения;

• наличие встроенного Смарт-слота;

• звуковая и светодиодная индикация;

• высокий КПД и коэф. мощности 0,9;

• совместимость работы с генераторами.

Источники бесперебойного питания PitON производят со встроенными АКБ, так и без них.

ИБП топологии с двойным преобразованием PitON бывают в напольном и стоечном исполнениях, модели с ерии PT (1-3 кВА) изготавливаются с возможностью конвертации в вертикальном положении и монтаж в 19-дюймовую стойку.

При необходимости ИБП PitON может быть оснащен программно-аппаратным прошивками для специальных задача, сервисным байпасом, увеличенным током заряда АКБ, трансформаторами гальвической развязки и т.п.

Читайте также:  Импульсный блок питания для микроконтроллеров

Заказать расчет оборудовании ИБП PitON Вы можете оставить заявку на нашем сайте или по телефону компании 8-800-500-62-88 .

Источник

Оптимизируем БП сервера. Два по 800Вт или два по 450Вт + PowerSafeguard?

Как рассчитать, каких БП достаточно для обеспечения непрерывной работы сервера? Ответ не настолько прямолинеен, как казалось бы. Посчитать максимальное энергопотребление всех компонентов и обеспечить выдачу требуемой мощности от одного БП, а затем для избыточности установить в сервер два таких блока питания — вот традиционный подход. Однако благодаря технологии PowerSafeguard в большинстве случаев можно обойтись блоками питания с меньшим номиналом, чем требуется по результатам такого рассчета, и при этом быть уверенным за работоспособность сервера.

PowerSafeguard – это это технология, обеспечивающая автоматическое регулирование энергопотребления сервера для поддержания непрерывной работы в случае выхода из строя части блоков питания, если мощности оставшихся БП окажется недостаточно для полноценной нагрузки. Эту технологию компания Fujitsu уже некоторое время предлагает в своих серверах RX200 S7, RX300 S7, RX350 S7, TX300 S7. Все эти серверы используют стандартизованные БП двух типов — мощностью 450 Вт или 800 Вт.

PowerSafeguard позволяет эксплуатировать сервер на источниках питания 450 Вт и обеспечивать непрерывность работы при выходе одного из БП из строя, даже в том случае, если пиковое энергопотребление данной конфигурации теоретически может превосходить 450 Вт (допустимое превышение пиковой нагрузки над номиналом БП составляет 30%, то есть конфигурации с теоретическим пиковым энергопотреблением до 585 ватт смогут работать на БП 450 Вт).

В ситуациях, когда реальное энергопотребление системы оказывается на грани возможностей блока питания, технология PowerSafeguard снижает p-state (соответственно тактовые частоты ядер процессоров), обеспечивая общее энергопотребление системы в пределах мощности одного блока питания. Непрерывность работы сервера гарантирована, хотя в некоторые периоды времени будет снижена производительность системы.

Пояснить суть технологии удобно на примере. Возьмем сервер PRIMERGY RX300 S7. Пусть у него будет достаточно насыщенная конфигурация – два процессора Xeon E5-2680, 24×4 = 96ГБ памяти, 8 дисков SAS, PCIe-SSD на 1.2TB, RAID 5/6 c FBU, контроллер FibreChannel и пишущий BlueRay привод.

Пиковое энергопотребление этой системы можно проверить по функции PowerCalculator в конфигураторе Fujitsu. Смотрим нагрузку на БП, то есть DC-load.

При максимальной загрузке сервера это будет 524.8 Вт. Из двух возможных вариантов блоков питания (450 Вт и 800 Вт) возникает желание поставить второй. Однако мы поставим 2х 450 Вт. Естественно, два таких БП полноценно тянут нагрузку, работая при этом в сбалансированном режиме. Что произойдет в случае перегорания одного из них?

Надо отметить, что энергопотребление сервера не является величиной постоянной, а варьируется в зависимости от загрузки сервера (спасибо гибкости платформы Xeon E5 от Intel, включая технологию TurboBoost 2.0). График потребляемой мощности по времени будет выглядеть, как волнистая линия.

Как показывает тот же PowerCalculator, при весьма типичном уровне загрузки сервера 70% — он потребляет не более 378 Вт!

То есть в большинстве случаев даже насыщенно сконфигурированный сервер прекрасно продолжит работать на одном 450-ваттном блоке питания. Однако там, где у нас при двух блоках питания были бы пики энергопотребления – сработает PowerSafeguard. Через встроенный чип управления сервером (iRMC) p-state процессоров будет снижен до минимального, и затем будет повышаться до того момента, пока энергопотребление не «упрется» в лимит блока питания, либо пока не окажется, что ограничивать процессор не требуется – так как при снижении загрузки сервера этот лимит окажется соблюденным без вмешательства технологии PowerSafeguard.

Таким образом, при работе в «аварийном» режиме (на одном блоке питания, до восстановления работоспособности второго) снижение производительности будет наблюдаться лишь в течение определенных отрезков времени. При этом в случае типичной для серверов загрузки около 70% будет доступна полная производительность. Срезаются только «всплески» графика.

Естественно, для конкретной конфигурации лучше проверить параметры энергопотребления при разных загрузках с помощью калькулятора. Но хотелось бы отметить, что для примера взята действительно «хищная» по энергопотреблению конфигурация, и большинство наиболее ходовых конфигураций сервера такого типа даже в пиковых ситуациях потребляют меньше 450 Вт. Так что использование 450-ваттных БП вместо 800-ваттных оправдано. Помимо цены добавлю еще довод: блоки питания имеют наибольшую энергоэффективность при высокой степени нагрузки, поэтому с точки зрения энергоэффективности блок питания 450 Вт, работающий с нагрузкой более 60% — лучше, чем выдающий ту же мощность БП 800 Вт, загруженный на 34%.

Источник