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    讓服務器開機遠離飛機起飛!浪潮信息首創3秒智能控溫技術,降噪30.4%

    2024-08-19 09:12 來源:美通社 作者:電源網

    北京2024年8月15日 /美通社/ -- 目前數據中心運維人員部署服務器時,經常會遇到服務器開機噪音極大,開機聲浪仿佛"飛機起飛",明明剛開機,服務器內部各個部件還未完全上電,風扇轉速為什么要拉滿?而且,伴隨著風扇的呼嘯聲,服務器啟動"龜速",開機時間要3、5分鐘甚至更久,嚴重影響了服務器運維部署效率。


    通過BMC Linux/RTOS異構雙系統并行管理技術,浪潮信息首創「開機3秒智能控溫技術」,能夠在服務器上電后,BMC的Linux系統啟動之前,3秒內即時接管風扇轉速調控策略,通過實時感知環境溫度,實現對溫度與散熱的動態把控,噪音比優化前最大下降30.4%,提升數據中心運維體驗,開機功耗相比傳統風扇轉速拉滿策略也可降低一半以上。同時,通過BMC RTOS系統與Linux系統的同時啟動,及BIOS系統優化,可實現上電即開機,開機時間縮短一半以上,減少時間敏感型業務部署上線時間,有效降低因為運維重啟服務器對于業務的不良影響。

    浪潮信息首創服務器開機3秒智能控溫技術

    服務器啟動時間過長且風扇噪音過高的癥結在于,服務器傳統控溫策略中為了盡可能滿足散熱安全性要求,上電之后會以覆蓋最大配置的方式來進行風扇速度調節,而此時BMC Linux系統尚未啟動,熱量傳感器數據無法采集,導致風扇滿載狀態會持續較長時間,帶來能耗、噪音的攀升和穩定性的降低。而且為了避免開機過程中散熱風險一般會設置等待BMC Linux 系統啟動完成后再啟動 POST 過程,導致服務器從 AC 上電到進入 OS 的時間被拉長。

    除了啟動過程中服務器風扇滿轉,噪音過高,在BMC的Linux故障情況下,由于沒有合理機制能夠保證風扇的可靠接管,也會造成風扇滿轉噪音瞬間達到峰值,服務器始終在功耗峰值運行,運維環境惡劣,不僅不符合節能降碳趨勢,還會影響系統穩定性和風扇壽命。

    為了化解服務器啟動等過程中的風扇控制難題,浪潮信息首創開機3秒智能控溫技術。該技術通過解決BMC異構雙系統核間通信的難題,實現BMC內部RTOS 3秒智能控溫技術和Linux管理技術的雙系統并行,有效利用RTOS實時操作系統采集傳感器數據,實現毫秒級的信號采集控制,確保風扇控制的高效、精準,同時也優化了服務器開機管理流程。

    創新一:創新RTOS系統 精準控制風扇轉速

    浪潮信息充分利用BMC芯片算力資源,創新性開發RTOS實時操作系統,通過PECI總線對環境溫度以及部分核心部件溫度進行采集,開機即可實現毫秒級的信號采集控制,隨后通過閉環反饋實現對溫度與散熱的動態把控,從而精確掌控散熱資源,以滿足散熱需求的最小化資源,降低無效功耗。


    在通過RTOS系統實時獲取傳感器溫度數據的基礎上,浪潮信息獨家提出BMC Linux/RTOS異構雙系統并行技術,成功攻克多核多系統之間數據交換難題,構建了開機期間,全新的風扇控制策略:

    BMC Linux系統啟動前,RTOS進行系統溫度收集及控制;

    BMC Linux系統啟動階段,由Linux收集傳感器溫度信息,之后通過共享內存傳遞給RTOS,由RTOS進行風扇調控

    BMC Linux系統完全啟動后,由Linux系統收集傳感器溫度并親自實現溫度調控。同時在BMC Linux系統故障或重啟時RTOS能迅速接管散熱系統并精確控制風扇轉速。


    創新二:階梯性散熱策略 散熱需求實時動態響應

    開機過程中,一般服務器內部各部件會相繼啟動,帶來的散熱需求應該是階梯式增長的。但此時BMC Linux系統尚未啟動,無法控制風扇轉速,為保障服務器高可用性,風扇只能按照極端環境下的極限負載高轉速運行,造成能耗、噪音的提升和穩定性的降低。

    浪潮信息基于深耕多年的服務器行業經驗,結合電子設備在上電后熱量逐漸累積并向外傳遞的散熱數據,構建服務器散熱策略專家庫,與業界開機即風扇拉滿的策略不同,創造性的提出基于服務器溫度感知的階梯性風量提升控制技術。


    借助毫秒級的信號檢測和梯度散熱模型,浪潮信息了實現對散熱需求的動態響應,使風扇轉速能夠階梯式上升,不僅更符合硬件散熱規律,也使得開機過程中的噪音得到有效控制。實測數據證實,在環境溫度為20°時,浪潮信息的解決方案可將風扇轉速值控制在25%,開機噪聲值降低至44.7dBA,噪音下降30.4%。在BMC重啟或掛死情況下,其能夠將風扇轉速值優化40%,噪聲由71.8dBA降低至57.2dBA。


    創新三:上電即開機 開機時間縮短一半以上

    RTOS作為輕量級實時系統,任務負載量小,可先于BMC Linux啟動,同時搭配浪潮信息獨有的BMC Linux與服務器BIOS系統同步啟動技術,可實現上電即開機,從而大幅度提升開機速度。


    測試數據顯示,部署RTOS實時操作系統和BIOS快速啟動技術的服務器,進入操作系統時間可較業界縮短一半以上,不但可以快速執行時間敏感型任務,還能有效加快常規業務部署上線,并減少因為運維重啟服務器對于業務時效的影響。

    開機智能控溫,大規模數據中心高效綠色發展利器

    浪潮信息服務器開機3秒智能控溫技術,為數據中心運維人員解決了"服務器部署時啟動時間過長,且風扇轉速一次性拉升過高"的問題,實現上電即開機,開機速度較業界平均速度最大提升1.2倍,助力業務快速上線,減少因為運維和維護造成的業務擱淺時間。

    同時,在階梯式轉速控制模型和閉環反饋控制的精確調節下,實現了根據環境溫度和散熱需求的動態響應,大幅改善啟動過程中的噪音,噪音比優化前最大下降30.4%,能夠為運維人員提供更舒適的機房環境,并實現風扇轉速的全周期速率可控,延長風扇壽命,降低運維成本。在BMC Linux故障的情況下,RTOS還可以迅速接管設備散熱管理,對風扇進行有效管控,防止設備過熱損壞,提升系統可靠性。

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