一、服务器双电源功率计算方法
(一)基本概念
服务器的双电源系统是为了确保服务器在主电源出现故障时,备用电源能够及时接管供电,保障服务器的持续运行,计算双电源功率主要考虑单个电源模块的功率以及整个服务器的功耗需求。
(二)计算步骤
硬件设备功耗:统计服务器内各个硬件组件(如CPU、内存、硬盘、显卡等)的功耗,一款服务器的CPU功耗为65瓦,内存功耗为20瓦,硬盘功耗为15瓦,显卡功耗为30瓦,其他组件功耗为10瓦,那么硬件设备总功耗为65 + 20 + 15 + 30 + 10 = 140瓦。
散热系统功耗:服务器的散热风扇或液冷系统也需要消耗一定的功率,假设散热系统功耗为30瓦。
其他功耗:包括服务器主板、接口电路等其他部分的功耗,估算为20瓦。
服务器总功耗:将上述各项功耗相加,即140 + 30 + 20 = 190瓦,这是服务器正常运行时所需的总功耗。
交流 直流转换效率:服务器电源通常将市电交流电转换为直流电供服务器使用,一般电源的转换效率在80% 90%之间,假设电源转换效率为85%,那么为了满足服务器190瓦的总功耗需求,电源的输入功率需要190÷85% ≈ 223.5瓦。
功率因数:功率因数反映了电源对电网的利用效率,常见的服务器电源功率因数在0.9 1之间,假设功率因数为0.95,那么实际从电网获取的功率为223.5÷0.95 ≈ 235.3瓦。
平均分配:如果采用两个相同规格的电源模块,理论上可以将总功率需求平均分配给两个电源,总功率需求为235.3瓦,那么每个电源模块应承担235.3÷2 = 117.65瓦的功率输出,但实际应用中,考虑到电源模块的负载能力和可靠性,通常会预留一定的余量,一般每个电源模块的实际功率会在150 200瓦左右。
不均衡分配:在某些情况下,可能一个电源模块承担主要的负载,另一个作为备用或辅助供电,主电源模块承担80%的负载,备用电源模块承担20%的负载,那么主电源模块的功率为235.3×80% = 188.24瓦,备用电源模块的功率为235.3×20% = 47.06瓦,同样,为了保证可靠性,主电源模块的额定功率可能会选择250瓦左右,备用电源模块额定功率选择100瓦左右。
计算项目 | 数值(瓦) | 备注 |
硬件设备总功耗 | 140 | CPU、内存、硬盘等硬件功耗之和 |
散热系统功耗 | 30 | 散热风扇或液冷系统功耗 |
其他功耗 | 20 | 主板、接口电路等功耗 |
服务器总功耗 | 190 | 硬件、散热及其他功耗之和 |
电源输入功率(考虑转换效率85%) | 223.5 | 服务器总功耗除以转换效率 |
实际电网获取功率(功率因数0.95) | 235.3 | 电源输入功率除以功率因数 |
每个电源模块平均功率(平均分配) | 117.65 | 总功率需求平均分配给两个电源模块 |
每个电源模块实际功率(预留余量) | 150 200 | 考虑余量后的实际功率范围 |
主电源模块功率(不均衡分配,承担80%负载) | 188.24 | 总功率需求的80% |
备用电源模块功率(不均衡分配,承担20%负载) | 47.06 | 总功率需求的20% |
主电源模块额定功率(不均衡分配) | 250 | 考虑可靠性的主电源模块额定功率 |
备用电源模块额定功率(不均衡分配) | 100 | 考虑可靠性的备用电源模块额定功率 |
二、相关问题与解答
(一)问题一:为什么服务器双电源要预留一定的余量?
解答:预留余量是为了保证服务器在高负载运行、电源老化或部分硬件出现故障导致功耗增加等情况下,仍然能够稳定供电,如果电源功率正好等于服务器的额定功耗,当遇到突发情况时,电源可能无法提供足够的电力,导致服务器死机或数据丢失,当服务器运行大型数据库查询或虚拟化多个虚拟机时,可能会出现瞬间的高功耗情况,预留余量的电源可以应对这种临时的功耗增加。
(二)问题二:如何根据服务器的未来发展来选择双电源功率?
解答:要考虑服务器未来可能增加的硬件设备,计划在未来一年内增加更多的硬盘用于存储数据,或者升级更高性能的CPU和内存,根据这些预计增加的硬件功耗来计算额外的功率需求,要考虑业务的增长可能导致服务器负载的增加,如果企业的业务量预计会大幅增长,服务器可能需要处理更多的请求,从而消耗更多的功率,可以根据过去几年业务增长的趋势来预估未来的增长率,然后按照一定比例(如每年10% 20%)来增加电源功率的预算,如果服务器目前的总功耗为200瓦,预计未来一年业务增长15%,那么在选择双电源时,应选择能够满足200×(1 + 15%) = 230瓦以上功率输出的电源模块。