一般服务器的功率是多少瓦

一般服务器的功率是多少瓦,第1张

名思义,服务器电源就是指使用在服务器上的电源(POWER),它和PC(个人电脑)电源一样,都是一种开关电源。
服务器电源按照标准可以分为ATX电源和SSI电源两种。ATX标准使用较为普遍,主要用于台式机、工作站和低端服务器;而SSI标准是随着服务器技术的发展而产生的,适用于各种档次的服务器。
ATX标准
ATX标准是Intel在1997年推出的一个规范,输出功率一般在125瓦~350瓦之间。ATX电源通常采用20Pin(20针)的双排长方形插座给主板供电。随着Intel推出Pentium4处理器,电源规范也由ATX修改为ATX12V,和ATX电源相比,ATX12V电源主要增加了一个4Pin的12V电源输出端,以便更好地满足Pentium4的供电要求(2GHz主频的P4功耗达到524瓦)。
SSI标准
SSI(Server System Infrastructure)规范是Intel联合一些主要的IA架构服务器生产商推出的新型服务器电源规范,SSI规范的推出是为了规范服务器电源技术,降低开发成本,延长服务器的使用寿命而制定的,主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。
根据使用的环境和规模的不同,SSI规范又可以分为TPS、EPS、MPS、DPS四种子规范。
EPS规范(Entry Power Supply Specification):主要为单电源供电的中低端服务器设计,设计中秉承了ATX电源的基本规格,但在电性能指标上存在一些差异。它适用于额定功率在300瓦~400瓦的电源,独立使用,不用于冗余方式。后来该规范发展到EPS12V(Version20),适用的额定功率达到450瓦~650瓦,它和ATX12V电源最直观的区别在于提供了24Pin的主板电源接口和8Pin的CPU电源接口。联想万全2200C/2400C就采用了EPS标准的电源,输出功率为300W,该电源输入电压宽范围为90~264V,功率因数大于095,由于选用了高规格的元器件,它的平均无故障时间(MTBF)大于150000小时。
TPS规范(Thin Power Supply Specification):适用于180瓦~275瓦的系统,具有PFC(功率因数校正)、自动负载电流分配功能。电源系统最多可以实现4组电源并联冗余工作,由系统提供风扇散热。TPS电源对热插拔和电流均衡分配要求较高,它可用于N+1冗余工作,有冗余保护功能。
MPS规范(Midrange Power Supply Specification):这种电源被定义为针对4路以上CPU的高端服务器系统。MPS电源适用于额定功率在375瓦~450瓦的电源,可单独使用,也可冗余使用。它具有PFC、自动负载电流分配等功能。采用这种电源元件电压、电流规格设计和半导体、电容、电感等器件工作温度的设计裕量超过15%。在环境温度25度以上、最大负载、冗余工作方式下MTBF可到150000小时。
DPS规范(Distributed Power Supply Specification):电源是单48V直流电压输出的供电系统,提供的最小功率为800瓦,输出为+48V和+12VSB。DPS电源采用二次供电方式,输入交流电经过AC-DC转换电路后输出48V直流电,48VDC再经过DC-DC转换电路输出负载需要的+5V、+12V、+33V直流电。制定这一规范主要是为简化电信用户的供电方式,便于机房供电,使IA服务器电源与电信所采用的电源系统接轨。
虽然目前服务器电源存在ATX和SSI两种标准,但是随着SSI标准的更加规范化,SSI规范更能适合服务器的发展,以后的服务器电源也必将采用SSI规范。SSI规范有利于推动IA服务器的发展,将来可支持的CPU主频会越来越高,功耗将越来越大,硬盘容量和转速等也越来越大,可外挂高速设备越来越多。为了减少发热和节能,未来SSI服务器电源将朝着低压化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向发展。服务器采用的配件相当多,支持的CPU可以达到4路甚至更多,挂载的硬盘能够达到4~10块不等,内存容量也可以扩展到10GB之多,这些配件都是消耗能量的大户,比如中高端工业标准服务器采用的是Xeon(至强)处理器,其功耗已经达到80多瓦特(W),而每块SCSI硬盘消耗的功率也在10瓦特(W)以上,所以服务器系统所需要的功率远远高于PC,一般PC只要200瓦电源就足够了,而服务器则需要300瓦以上直至上千瓦的大功率电源。在实际选择中,不同的应用对服务器电源的要求不同,像电信、证券和金融这样的行业,强调数据的安全性和系统的稳定性,因而服务器电源要具有很高的可靠性。目前高端服务器多采用冗余电源技术,它具有均流、故障切换等功能,可以有效避免电源故障对系统的影响,实现24×7的不停顿运行。冗余电源较为常见的是N+1冗余,可以保证一个电源发生故障的情况下系统不会瘫痪(同时出现两个以上电源故障的概率非常小)。冗余电源通常和热插拔技术配合,即热插拔冗余电源,它可以在系统运行时拔下出现故障的电源并换上一个完好的电源,从而大大提高了服务器系统的稳定性和可靠性。
在购买服务器时要注意一下本机电源,起码应该关注如下两点:
1电源的品质,包括输出功率、效率、纹波噪音、时序、保护电路等指标是否达标或者满足需要;
2注意电源生产厂家的信誉、规模和支持力度,信誉比较好、规模较大、支持及时的厂家,比如台达、全汉、新巨等等,一般质量较可靠,在性价比方面也会好很多。选购时具体可参考以下指标:
功率的选择:市场上常见的是300W和400W两种,对于个人用户来说选用300W的已经够用,而对于服务器来说,因为要面临升级以及不断增加的磁盘阵列,就需要更大的功率支持它,为此使用400W电源应该是比较合适的。
安规认证:只有严格地考虑到产品品质、消费者的安全、健康等因素,对产品按不同的标准进行严格的检测,才能通过国际合格认证,安规认证是我们选购电源的重要指标,这应该是我们选择电源时最重要的一点。因为它关系着我们的安全和健康。不好的电源噪声很大,对人的身体有影响。在这方面省下几百块钱是得不偿失的。现在的电源都要求通过3C认证。(3C认证是"中国国家强制性产品认证(China Compulsory Cerlification)"的简称。实际上是将CCEE(中国电子电工产品安全认证)、CCIB(中国进口电子产品安全认证)、EMC(电磁兼容性认证)三证合一,在2003年5月1日后强制执行3C认证。)
电压保持时间:对于这个参数主要是考虑UPS的问题,一般的电源都能满足需要,但是如果UPS质量不可靠的话,最好选一个电压保持时间长的电源。
冗余电源选择:这主要针对对系统稳定性要求比较高的服务器,冗余一般有二重冗余和三重冗余。
对主板的支持:这个因素看起来不重要,在家用PC也很少见,但在服务器中却存在这种现象,因此在选购时也要注意。

一、 指令系统
要讲CPU,就必须先讲一下指令系统。指令系统指的是一个CPU所能够处理的全部指令的集合,是一个CPU的根本属性。比如我们现在所用的 CPU都是采用x86指令集的,他们都是同一类型的CPU,不管是PIII、Athlon或Joshua。我们也知道,世界上还有比PⅢ和Athlon快得多的CPU,比如Alpha,但它们不是用x86指令集,不能使用数量庞大的基于x86指令集的程序,如Windows98。之所以说指令系统是一个 CPU的根本属性,是因为指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序。
所有采用高级语言编出的程序,都需要翻译(编译或解释)成为机器语言后才能运行,这些机器语言中所包含的就是一条条的指令。
1、指令的格式
一条指令一般包括两个部分: *** 作码和地址码。 *** 作码其实就是指令序列号,用来告诉CPU需要执行的是那一条指令。地址码则复杂一些,主要包括源 *** 作数地址、目的地址和下一条指令的地址。在某些指令中,地址码可以部分或全部省略,比如一条空指令就只有 *** 作码而没有地址码。
举个例子吧,某个指令系统的指令长度为32位, *** 作码长度为8位,地址长度也为8位,且第一条指令是加,第二条指令是减。当它收到一个 “00000010000001000000000100000110”的指令时,先取出它的前8位 *** 作码,即00000010,分析得出这是一个减法 *** 作,有3个地址,分别是两个源 *** 作数地址和一个目的地址。于是,CPU就到内存地址00000100处取出被减数,到00000001处取出减数,送到 ALU中进行减法运算,然后把结果送到00000110处。
这只是一个相当简单化的例子,实际情况要复杂的多。
2、指令的分类与寻址方式
一般说来,现在的指令系统有以下几种类型的指令:
(1)算术逻辑运算指令
算术逻辑运算指令包括加减乘除等算术运算指令,以及与或非异或等逻辑运算指令。现在的指令系统还加入了一些十进制运算指令以及字符串运算指令等。
(2)浮点运算指令
用于对浮点数进行运算。浮点运算要大大复杂于整数运算,所以CPU中一般还会有专门负责浮点运算的浮点运算单元。现在的浮点指令中一般还加入了向量指令,用于直接对矩阵进行运算,对于现在的多媒体和3D处理很有用。
(3)位 *** 作指令
学过C的人应该都知道C语言中有一组位 *** 作语句,相对应的,指令系统中也有一组位 *** 作指令,如左移一位右移一位等。对于计算机内部以二进制不码表示的数据来说,这种 *** 作是非常简单快捷的。
(4)其他指令
上面三种都是运算型指令,除此之外还有许多非运算的其他指令。这些指令包括:数据传送指令、堆栈 *** 作指令、转移类指令、输入输出指令和一些比较特殊的指令,如特权指令、多处理器控制指令和等待、停机、空 *** 作等指令。
对于指令中的地址码,也会有许多不同的寻址(编址)方式,主要有直接寻址,间接寻址,寄存器寻址,基址寻址,变址寻址等,某些复杂的指令系统会有几十种甚至更多的寻址方式。相信大家都还记得《微机原理》这门课吧,里面讲的8086寻址方式是不是很令你头疼?反正我现在想起来都感到有些头晕呢,呵呵。现在看来搞这么多寻址方式似乎没有必要,但是这是有道理的,下面就会提到这原因了。
3、CISC与RISC
凡关注CPU的人对CISC与RISC这两个名词一定不陌生。
2 简述CPU原理

CISC-Complex Instruction Set Computer,复杂指令系统计算机。
RISC-Reduced Instruction Set Computer,精简指令系统计算机。
大家关注的龙芯就是RISC的。
虽然这两个名词是针对计算机的,但下文我们仍然只对指令集进行研究。
(1)CISC的产生、发展和现状
一开始,计算机的指令系统只有很少一些基本指令,而其他的复杂指令全靠软件编译时通过简单指令的组合来实现。举个最简单的例子,一个a乘以b 的 *** 作就可以转换为a个b相加来做,这样就用不着乘法指令了。当然,最早的指令系统就已经有乘法指令了,这是为什么呢?因为用硬件实现乘法比加法组合来得快得多。
由于那时的计算机部件相当昂贵,而且速度很慢,为了提高速度,越来越多的复杂指令被加入了指令系统中。但是,很快又有一个问题:一个指令系统的指令数是受指令 *** 作码的位数所限制的,如果 *** 作码为8位,那么指令数最多为256条(2的8次方)。
那么怎么办呢?指令的宽度是很难增加的,聪明的设计师们又想出了一种方案: *** 作码扩展。前面说过, *** 作码的后面跟的是地址码,而有些指令是用不着地址码或只用少量的地址码的。那么,就可以把 *** 作码扩展到这些位置。
举个简单的例子,如果一个指令系统的 *** 作码为2位,那么可以有00、01、10、11四条不同的指令。现在把11作为保留,把 *** 作码扩展到4 位,那么就可以有00、01、10、1100、1101、1110、1111七条指令。其中1100、1101、1110、1111这四条指令的地址码必须少两位。
然后,为了达到 *** 作码扩展的先决条件:减少地址码,设计师们又动足了脑筋,发明了各种各样的寻址方式,如基址寻址、相对寻址等,用以最大限度的压缩地址码长度,为 *** 作码留出空间。
就这样,慢慢地,CISC指令系统就形成了,大量的复杂指令、可变的指令长度、多种的寻址方式是CISC的特点,也是CISC的缺点:因为这些都大大增加了解码的难度,而在现在的高速硬件发展下,复杂指令所带来的速度提升早已不及在解码上浪费点的时间。除了个人PC市场还在用x86指令集外,服务器以及更大的系统都早已不用CISC了。x86仍然存在的唯一理由就是为了兼容大量的x86平台上的软件。
(2)RISC的产生、发展和现状
1975年,IBM的设计师John Cocke研究了当时的IBM370CISC系统,发现其中占总指令数仅20%的简单指令却在程序调用中占了80%,而占指令数80%的复杂指令却只有20%的机会用到。由此,他提出了RISC的概念。
事实证明,RISC是成功的。80年代末,各公司的RISC CPU如雨后春笋般大量出现,占据了大量的市场。到了90年代,x86的CPU如pentium和k5也开始使用先进的RISC核心。
RISC的最大特点是指令长度固定,指令格式种类少,寻址方式种类少,大多数是简单指令且都能在一个时钟周期内完成,易于设计超标量与流水线,寄存器数量多,大量 *** 作在寄存器之间进行。由于下文所讲的CPU核心大部分是讲RISC核心,所以这里就不多介绍了,对于RISC核心的设计下面会详细谈到。
RISC目前正如日中天,Intel的Itanium也将最终抛弃x86而转向RISC结构。
二、CPU内核结构
好吧,下面来看看CPU。CPU内核主要分为两部分:运算器和控制器。
(一)运算器
1、算术逻辑运算单元ALU(Arithmetic and Logic Unit)
ALU主要完成对二进制数据的定点算术运算(加减乘除)、逻辑运算(与或非异或)以及移位 *** 作。在某些CPU中还有专门用于处理移位 *** 作的移位器。
通常ALU由两个输入端和一个输出端。整数单元有时也称为IEU(Integer Execution Unit)。我们通常所说的“CPU是XX位的”就是指ALU所能处理的数据的位数。
2、浮点运算单元FPU(Floating Point Unit)
FPU主要负责浮点运算和高精度整数运算。有些FPU还具有向量运算的功能,另外一些则有专门的向量处理单元。
3、通用寄存器组
3 简述CPU原理

通用寄存器组是一组最快的存储器,用来保存参加运算的 *** 作数和中间结果。
在通用寄存器的设计上,RISC与CISC有着很大的不同。CISC的寄存器通常很少,主要是受了当时硬件成本所限。比如x86指令集只有8个通用寄存器。所以,CISC的CPU执行是大多数时间是在访问存储器中的数据,而不是寄存器中的。这就拖慢了整个系统的速度。而RISC系统往往具有非常多的通用寄存器,并采用了重叠寄存器窗口和寄存器堆等技术使寄存器资源得到充分的利用。
对于x86指令集只支持8个通用寄存器的缺点,Intel和AMD的最新CPU都采用了一种叫做“寄存器重命名”的技术,这种技术使 x86CPU的寄存器可以突破8个的限制,达到32个甚至更多。不过,相对于RISC来说,这种技术的寄存器 *** 作要多出一个时钟周期,用来对寄存器进行重命名。
4、专用寄存器
专用寄存器通常是一些状态寄存器,不能通过程序改变,由CPU自己控制,表明某种状态。
(二)控制器
运算器只能完成运算,而控制器用于控制着整个CPU的工作。
1、指令控制器
指令控制器是控制器中相当重要的部分,它要完成取指令、分析指令等 *** 作,然后交给执行单元(ALU或FPU)来执行,同时还要形成下一条指令的地址。
2、时序控制器
时序控制器的作用是为每条指令按时间顺序提供控制信号。时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元,其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出非常稳定的脉冲信号,就是CPU的主频;而倍频定义单元则定义了CPU主频是存储器频率(总线频率)的几倍。
3、总线控制器
总线控制器主要用于控制CPU的内外部总线,包括地址总线、数据总线、控制总线等等。
4、中断控制器
中断控制器用于控制各种各样的中断请求,并根据优先级的高低对中断请求进行排队,逐个交给CPU处理。
(三)CPU核心的设计
CPU的性能是由什么决定的呢?单纯的一个ALU速度在一个CPU中并不起决定性作用,因为ALU的速度都差不多。而一个CPU的性能表现的决定性因素就在于CPU内核的设计。
1、超标量(Superscalar)
既然无法大幅提高ALU的速度,有什么替代的方法呢?并行处理的方法又一次产生了强大的作用。所谓的超标量CPU,就是只集成了多个ALU、多个FPU、多个译码器和多条流水线的CPU,以并行处理的方式来提高性能。
超标量技术应该是很容易理解的,不过有一点需要注意,就是不要去管“超标量”之前的那个数字,比如“9路超标量”,不同的厂商对于这个数字有着不同的定义,更多的这只是一种商业上的宣传手段。
2、流水线(Pipeline)
流水线是现代RISC核心的一个重要设计,它极大地提高了性能。
对于一条具体的指令执行过程,通常可以分为五个部分:取指令,指令译码,取 *** 作数,运算(ALU),写结果。其中前三步一般由指令控制器完成,后两步则由运算器完成。按照传统的方式,所有指令顺序执行,那么先是指令控制器工作,完成第一条指令的前三步,然后运算器工作,完成后两步,在指令控制器工作,完成第二条指令的前三步,在是运算器,完成第二条指令的后两部……很明显,当指令控制器工作是运算器基本上在休息,而当运算器在工作时指令控制器却在休息,造成了相当大的资源浪费。解决方法很容易想到,当指令控制器完成了第一条指令的前三步后,直接开始第二条指令的 *** 作,运算单元也是。这样就形成了流水线系统,这是一条2级流水线。
如果是一个超标量系统,假设有三个指令控制单元和两个运算单元,那么就可以在完成了第一条指令的取址工作后直接开始第二条指令的取址,这时第一条指令在进行译码,然后第三条指令取址,第二条指令译码,第一条指令取 *** 作数……这样就是一个5级流水线。很显然,5级流水线的平均理论速度是不用流水线的4倍。
流水线系统最大限度地利用了CPU资源,使每个部件在每个时钟周期都工作,大大提高了效率。但是,流水线有两个非常大的问题:相关和转移。
4 简述CPU原理

在一个流水线系统中,如果第二条指令需要用到第一条指令的结果,这种情况叫做相关。以上面那个5级流水线为例,当第二条指令需要取 *** 作数时,第一条指令的运算还没有完成,如果这时第二条指令就去取 *** 作数,就会得到错误的结果。所以,这时整条流水线不得不停顿下来,等待第一条指令的完成。这是很讨厌的问题,特别是对于比较长的流水线,比如20级,这种停顿通常要损失十几个时钟周期。目前解决这个问题的方法是乱序执行。乱序执行的原理是在两条相关指令中插入不相关的指令,使整条流水线顺畅。比如上面的例子中,开始执行第一条指令后直接开始执行第三条指令(假设第三条指令不相关),然后才开始执行第二条指令,这样当第二条指令需要取 *** 作数时第一条指令刚好完成,而且第三条指令也快要完成了,整条流水线不会停顿。当然,流水线的阻塞现象还是不能完全避免的,尤其是当相关指令非常多的时候。
另一个大问题是条件转移。在上面的例子中,如果第一条指令是一个条件转移指令,那么系统就会不清楚下面应该执行那一条指令?这时就必须等第一条指令的判断结果出来才能执行第二条指令。条件转移所造成的流水线停顿甚至比相关还要严重的多。所以,现在采用分支预测技术来处理转移问题。虽然我们的程序中充满着分支,而且哪一条分支都是有可能的,但大多数情况下总是选择某一分支。比如一个循环的末尾是一个分支,除了最后一次我们需要跳出循环外,其他的时候我们总是选择继续循环这条分支。根据这些原理,分支预测技术可以在没有得到结果之前预测下一条指令是什么,并执行它。现在的分支预测技术能够达到 90%以上的正确率,但是,一旦预测错误,CPU仍然不得不清理整条流水线并回到分支点。这将损失大量的时钟周期。所以,进一步提高分支预测的准确率也是正在研究的一个课题。
越是长的流水线,相关和转移两大问题也越严重,这就是超长流水线设计的P4不如Athlon的原因。所以,流水线并不是越长越好,超标量也不是越多越好,找到一个速度与效率的平衡点才是最重要的。
三、CPU的外核
1、解码器(Decode Unit)
这是x86CPU才有的东西,它的作用是把长度不定的x86指令转换为长度固定的类似于RISC的指令,并交给RISC内核。解码分为硬件解码和微解码,对于简单的x86指令只要硬件解码即可,速度较快,而遇到复杂的x86指令则需要进行微解码,并把它分成若干条简单指令,速度较慢且很复杂。好在这些复杂指令很少会用到。
Athlon也好,PIII也好,老式的CISC的x86指令集严重制约了他们的性能表现。
2、一级缓存和二级缓存(Cache)
以及缓存和二级缓存是为了缓解较快的CPU与较慢的存储器之间的矛盾而产生的,以及缓存通常集成在CPU内核,而二级缓存则是以OnDie或OnBoard的方式以较快于存储器的速度运行。对于一些大数据交换量的工作,CPU的Cache显得尤为重要。
好了,看到了吧,CPU其实也就这样,并不是很神秘。这篇文章的所有内容都不针对某一种CPU,而是适合于任何CPU,是一些最基本的CPU原理,希望能够对你有所帮助。

服务器标准电源没有特别的标准,每个厂商都会按照机器的最大配置来配电源的。

服务器电源一般在750W以上,常见的种类为750W,800W,950W,1000W及1200W。

扩展资料

服务器电源就是指使用在服务器上的电源(POWER),它和PC(个人电脑)电源一样,都是一种开关电源。服务器电源按照标准可以分为ATX电源和SSI电源两种。ATX标准使用较为普遍,主要用于台式机、工作站和低端服务器;而SSI标准是随着服务器技术的发展而产生的,适用于各种档次的服务器。

在购买服务器时要注意一下本机电源,起码应该关注如下两点:

1电源的品质,包括输出功率、效率、纹波噪音、时序、保护电路等指标是否达标或者满足需要;

2注意电源生产厂家的信誉、规模和支持力度,信誉比较好、规模较大、支持及时的厂家,比如台达、全汉、新巨等等,一般质量较可靠,在性价比方面也会好很多。

电源指标:

功率的选择:市场上常见的是300W和400W两种,对于个人用户来说选用300W的已经够用,而对于服务器来说,因为要面临升级以及不断增加的磁盘阵列,就需要更大的功率支持它,为此使用400W电源应该是比较合适的。

安规认证:只有严格地考虑到产品品质、消费者的安全、健康等因素,对产品按不同的标准进行严格的检测,才能通过国际合格认证,安规认证是我们选购电源的重要指标,这应该是我们选择电源时最重要的一点。因为它关系着我们的安全和健康。不好的电源噪声很大,对人的身体有影响。在这方面省下几百块钱是得不偿失的。电源都要求通过3C认证。(3C认证是"中国国家强制性产品认证(China Compulsory Cerlification)"的简称。实际上是将CCEE(中国电子电工产品安全认证)、CCIB(中国进口电子产品安全认证)、EMC(电磁兼容性认证)三证合一,在2003年5月1日后强制执行3C认证。)

电压保持时间:对于这个参数主要是考虑UPS的问题,一般的电源都能满足需要,但是如果UPS质量不可靠的话,最好选一个电压保持时间长的电源。

冗余电源选择:这主要针对对系统稳定性要求比较高的服务器,冗余一般有二重冗余和三重冗余。

参考资料来源:百度百科:服务器电源


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/zz/10396729.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-05-08
下一篇 2023-05-08

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存