数据中心（data Center）已经不单纯是一个堆满了机架式服务器的房间——它是一套系统。事实上，数据中心已经变得异常复杂——处理器、机架系统、电力系统、数据储存、冷却系统、网络与通讯管线……等等如此众多的基础设施——几乎可以视为一个智能型生态系统，只要输入能量，就像是一个独立运作的小世界。它掌控了企业内外所有关键性商业与科学的运算需求。

数据中心众多组件的速度、容量、功耗密度逐步上升，最大效能与价格二者之间的互相依赖性也不断提高。处理器的耗电、晶体管密度及其所产生的高热和电力需求，都与数据中心的获利密切相关；在成本极为敏感的微利时代，IT管理者面对前所未有的成本管理压力，再也不容许数据中心的成本曲线不受控制。

AMD提出了许多技术以解决这一困难，并运用其传统在低耗电、高效能处理器、整合及电力管理等方面的雄厚资本，结合了AMD 皓龙处理器与具备优化功耗管理（optimized Power Management, OPM）的AMD PowerNow! ™技术，在数据中心扩张的关键时刻，提供了信息管理一整套全新的选择。此文件验证以下的技术如何达到以往无法企及的效能、密度及低运营成本。

目录

联合行动（Joining Forces）
功耗挑战与TCO（Power Challenge and TCO）
与生俱来的效能（Designed-In Efficiency）
机架密度（Rack Density）
带有优化功耗管理（OPM）的AMD PowerNow! 技术细节
省多少，算得出（Measurable Savings）
功耗管理的附加效益（Additional Power Management Benefits）

联合行动（Joining Forces）

AMD 皓龙处理器在高效能、低耗电方面拥有极为优良的声誉，业界领先的动态功耗管理（OPM）解决方案——AMD PowerNow! ™技术，于2000年6月首度发表；事实上，AMD是第一家将动态频率及电压支持（P组态）功能导入x86处理器的厂商，随着此技术不断提升，当不需要CPU全效能执行时，可按需提供效能（performance on demand）而大幅降低功耗。在最新、最先进的型态，具备OPM功能的AMD PowerNow!技术，无需改变内存／前端总线的速度，即可在业界标准的ACPI（Advanced Configuration and Power Interface）程序管理下，让处理器以多重频率和电压工作。

结合AMD率先推出的双核心技术——将2颗完整的64位处理器封装在单一芯片上，AMD PowerNow! ™技术为数据中心经营者（管理人）提供了物超所值的价值与效能的解决方案：如后文中所详述（请见「内建的效能“designed-in efficiency”」）。AMD 皓龙处理器在设计之初，即拥有多核心的能力，因此由单核心转移到双核心处理器时，能够简单且具透明性，只需BIOS升级。此外，AMD双核心技术与单核心使用相近的功耗即可运行，提供每一瓦电力最优化效能。

优化过的CPU功耗为数据中心省下的利益看似微不足道，但是随着处理器的增加利益会日益凸显；处理器所需的用电量将极为可观。冷却处理器所需的用电量与电源供应器也是一样。 AMD提供更大的CPU密度（granularity），同时降低总体耗电量，数据中心无须改用大容量冷却系统，就能够以更高的密度和更少的设施成本建立数据中心。

功耗挑战与TCO（Power Challenge and TCO）

数据中心的机架密度和耗电量增加时，管理者并不能总选择重建基础设施；事实上，数据中心的设计通常都会考虑延续使用20年的期限。AMD了解这一情况后，就把设计和制造低功耗、低热量处理器作为目标，许多现有的数据中心是依据热区（heat local）每平方英尺40～70瓦来设计，然而，在现今的数据中心的环境中，最高密度的机架区域每平方英尺可能超过200瓦，因此设计者指定新的数据中心必须能够应付每平方英尺350～500瓦。

长期以来，冷却所需的用电量一直被视为固定成本，然而智能型冷却系统的设计，加上具备AMD PowerNow! ™技术的系统，能够依据工作负载所需的效能，弹性调整用电量，使冷却的用电量成为一项可变、可管理的成本，部署各项设施所需的用电成本同时也成为可管理的，因为处理器在系统的总耗电量中占了相当大的百分比。

                          图一

在防止总成本曲线失控上，是极端重要的。在2年前，当数据中心部署了一般的机架，耗电量2千瓦，每平方英尺并发出40瓦热量；而新型、高密度的机架，每一机架的耗电量更可能高达10、15、甚至25千瓦，而且在十年内，每平方英尺发射出的热量更可能高达500瓦，建造数据中心的成本，包含冷却系统在内，将会直线上升。如果数据中心每平方英尺需要大约400美元的建造成本，才能应付每平方英尺40瓦费弃热量，那么所需的空调成本、电力、配电系统、及其它设备，可能使得每平方英尺要花上5,000美元。如此一来，一个50,000平方英尺的设施，几年前可能要花上2千万美元，但现在，若依据未来热区的需求来建造，却可能要花上2亿5千万美元。【注2】

冷却是使数据中心建造成本大幅增加的最主要因素，现今机架系统增加的电力密度，使得温度的上升更加快速，相较于旧式的、低密度的系统，每平方英尺40瓦的热区，10分钟上升华氏25度，每平方英尺300瓦则不需要1分钟就会上升同样的温度。（请参阅图1）

如此令人惊讶的上升幅度代表了2件事：

1. 拥有如此高密度机架的数据中心，必须配备不间断的冷却系统。
2. 资料处理设备必须能够承受温度上升，而且万一冷却系统故障或损坏时，还必须能够规律地自我调整并降低执行的温度。

为当今密集、高热的机架系统提供备援、不间断的冷却系统，已经日渐普及，并已由广为采用的n+1式备用冷却系统转换至2n+1架构，这显然非常昂贵，但为了管理现今高效能服务器所制造的热区，绝对必要。（请参阅图2.由系统组件所输出的高温）

图二

这些资料解释了一个事实，任何能够降低功耗和提升运算效率的事情，都是聪明的投资。因此，基于低温高效处理器的系统，取代刀片服务器（blade）和机架，远比建构新设备来存放不需要的高热组件，更能省下大把钞票。