数据中心低功耗计算,本论文主要论述了低功耗论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
低功耗论文参考文献：
摘 要：国内的数据中心PUE值一般都在2.2以上,能效比较差,电力浪费比较严重,不仅给企业造成了负担,给环境也带来了危害,大力推行绿色计算势在必行.绿色计算包含环境友好计算和低功耗计算.作为可推动科技进步和社会可持续发展的一种计算模式,绿色计算正越来越多地受到国家的重视.本文简述了绿色计算的概念和相关工作现状,在此基础上介绍了基于绿色计算的数据中心低功耗计算建设途径.
关键词：PUE；绿色计算；数据中心；环境友好计算；低功耗计算
中图分类号：TP311 文献标识码：A
1 引言（Introduction）
计算机系统能效问题正越来越受到重视,于2013年2月发布了《关于进一步加强通信业节能减排工作的指导意见》,提出到2015年末,新建大型云计算数据中心的功耗效率PUE（平均电能使用效率）值达到1.5以下,其重点就是构建绿色数据中心,实现绿色计算.据统计数据显示,到2015年,我国数据中心总量已超过40万个,年耗电量超过全社会用电量的1.5%,达到1000多亿度,其中大多数数据中心的PUE值普遍大于2.2,能效比较差,与国际先进水平相比有较大差距.电力已经成为数据中心份额最大的支出项,Google、亚马逊、华为等数据中心大户开始尝试将数据中心建在严寒地带,以减少电力消耗.为了应对计算机系统的能耗日益突出的问题,绿色计算作为一种以低功耗和环境友好为目标的新型计算模式也应运而生.
2 绿色计算简介（Introduction to green computing）
按照维基百科的定义,绿色计算是对环境负责的原则使用计算机及相关资源的行为.绿色计算涉及系统结构、系统软件及计算机网络[1],它以保证计算系统的高效、可靠及提供普适化服务为前提,以计算系统的低耗为目标,通过构建功耗感知的计算系统、网络互联环境和计算服务体系,为日益普适的个性化、多样化信息服务方式提供低耗支撑环境.绿色计算中的计算机及相关资源包括采用高效节能的处理器（CPU）、服务器和设备,减少资源消耗,妥善处理电子垃圾等.
从上述定义和涉及的内容可以看出,绿色计算的核心目标是低功耗和环境友好.在此,为了研究的方便,我们定义绿色计算包括低功耗计算和环境友好计算.通过设计好用易用的程序界面和在线帮助,机房装修、架构设计时注意选择无毒无害物质和材料,通过屏蔽和隔音做到静音等,一般比较容易实现环境友好计算,困难的是降低功耗[2-4].所以,低功耗计算才是实现绿色计算的核心问题.
3 低功耗计算现状（The status quo of low-power
consumption computing）
美国国防部于2002年制定高性能计算系统计划,首次提出以高效能作为新一代高性能计算机研制的目标,着眼于并行系统由高性能向高效能转变[5].此后很多机构开展了绿色计算的研究,国内外著名的高性能计算解决方案提供机构如银河[3-6]、神威[7]、曙光[2,8]、IBM、Intel、HP、Google等在该领域进行了大量的研究,主要集中于四个方向,分别是芯片级节能技术、基础架构级节能技术、系统级节能技术和机房制冷节能技术.芯片级节能技术研究主要由传统芯片提供商进行,通过CPU加工工艺和功耗控制等来降低功耗,如Intel推出的至强系列处理器、动态功耗节点管理器等；基础架构级节能技术主要研究效率更高的散热方式和性能更好的冷却设备等,如HPPARSEC体系结构、Cool Blue机柜系统等；系统级节能技术方面,IBM PowerExecutive允许用户同时在系统、机箱或机架层次上对数据中心的電耗和能耗进行有效分配.曾宇等基于曙光5000A设计并实现了高效能计算节点[5],董晶等提出一种基于资源限制的高性能计算系统功耗管理,通过控制节点的分配和功耗状态降低系统的能耗[6],戴永涌等设计并实现了一种基于资源调度的集群节能系统,有效降低集群系统空闲时的功耗,降低神威高性能集群计算机系统的功耗[7],林守林等提出了一种基于CPU利用率的服务器功率控制策略,可根据负载情况实时调整服务器功率,减少电力消耗[8].
总的来说,上述功耗控制研究工作主要是针对不同的系统对象从不同的功耗控制角度开展的,理论上还缺乏统一系统功率计算模型、负载评价模型和一体化节点、机柜与机房散热模型的系统规范和管理,取得的实际效果也是局部和有限的.
4 数据中心实现低功耗计算的途径（The construction
approaches of low-power consumption computing
in the data center）
数据中心普遍采用了计算能力更强的大规模集群计算机系统,安装在专业机房,配套精密空调和UPS供电设备.低功耗计算是实现绿色计算的核心问题.数据中心的能效核心问题已转化为集群计算机系统的功耗控制问题.集群计算机系统的能效比提高了,整个数据中心的功耗也就降低了[9].通常,数据中心所使用的集群计算机系统是由成百上千的节点或服务器组成,这些节点或服务器是功耗控制的重点对象.
4.1 思路
数据中心要实现绿色计算,就要针对集群计算机系统结构特点和应用负载特点,建立功率计算模型与负载评价模型,全面监控各部件的功率、负载的水平与波动情况,建立系统资源池与功耗池,分析任务的时间与空间分布,根据任务的重要性与紧迫性为其调度相匹配的计算资源、功率与功耗,通过对各部件功率的控制实现对系统功耗的控制,在保证满足应用需求的前提下实现最高的资源利用率,减少电力资源的浪费,节省功耗.建立基于业务负载的热量追踪模型,对热量的产生进行预测和监控,建立数据中心一体化节点、机柜与机房散热模型,对机房温度分布进行计算与监控,根据数据中心业务负载、温度、热量的分布情况调整供电与冷却设备的工作状态,通过主动式控制方式,以业务负载为核心,以系统功耗为纽带,实现系统与数据中心基础设施的联动,保证数据中心机房的电力资源得到充分利用,减少能量的消耗和浪费,大大降低数据中心的功耗.
结论：大学硕士与本科低功耗毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写低功耗方面论文范文。
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