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  服务器的动力来源:电源           
服务器的动力来源:电源
作者:佚名 文章来源:不详 更新时间:2008-4-17 0:06:54

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顾名思义,服务器电源就是指使用在服务器上的电源(POWER),它在服务器中担当着非常重要的角色。有这么一个统计数据,造成服务器瘫痪的故障中有80%都与服务器电源有关!由于服务器的工作特点,服务器电源也比台式机电源有着更多的种类划分,并且采用了一些特殊的技术。从标准来看, 目前常见的服务器电源标准是ATX和SSI两种。

  一、ATX标准,服务器“偏爱”冗余

  ATX电源是目前PC和服务器中普遍使用的标准电源,适用于桌面PC机、工作站、低端服务器。早期专业服务器ATX电源的接口与普通ATX电源略有不同,它采用24Pin接口,而普通ATX电源为20Pin接口,两者理论上不能兼容。由于电源的工作原理完全一致,24Pin的服务器电源只要借助24Pin/20Pin的转接器也可以使用于普通主板。不过自ATX 12V 2.0标准推出后,普通ATX电源也改用了24Pin接口。

  与普通PC 的ATX电源采用的单电源设计不同,中高级服务器采用的ATX电源一般会采用冗余方案,来提供更高的安全保障。服务器电源的冗余是指两个电源之间通过一些特殊的电路进行连接,在一个电源工作时,另一个电源处于备用状态,当工作的电源突然出现故障时,另一个备用电源能在很短的时间内接替故障电源进行工作,以防止服务器出现“当机”现象。冗余服务器电源一般用于不可“当机”的部门。有一种冗余服务器电源更加实用,它允许两个电源同时工作,保证足够的输出功率,并且当一个电源“当机”之后,另一个电源能马上接管其他设备,并可以维持一段时间。这种设计的好处是显而易见的。

  从冗余电源整体结构上看并不是将两个或多个简单的独立PC电源并联输出这么简单。一个双电源基本由两个独立的开关电源单体、电源控制单元、外壳组成,实现冗余功能主要是靠电源所连接的背板,当背板检测到某电源出错,就会自动停掉出错的电源并发出警报,将负载转移到其他正常的电源单元,这样工作人员有足够的时间处理——把损坏的电源取下,换上正常的新电源。当故障排除或换上可正常工作的电源单元后,电源系统会重新恢复到原来正常状态。整个替换过程中电脑无须关闭,电源系统一直不间断供电,保证了服务器工作的连续性。只有两个单元电源同时损坏才能使服务器意外断电,而两个单元的电源同时老化损坏的机率要比单个出现故障的机率低很多。

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小贴士 冗余指重复配置系统的一些部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时间。冗余一般有二重冗余和三重冗余,主要应用于对系统稳定性要求比较高的服务器。不过冗余电源的外形决定了它不能安装在普通PC机箱上(除非机箱提供特殊的背板),它的体积为普通ATX电源的两倍多,需要安装在服务器专用机箱上。

  二、SSI标准,服务器“花样众多”

  SSI (Server System Infrastructure,服务器系统结构)规范是Intel联合一些主要的IA服务器生产商推出的新型服务器电源规范。根据使用的环境和规模的不同,SSI规范又可以分为EPS、TPS、MPS、DPS四种子规范。

  小贴士 通常将采用Intel(英特尔)处理器的服务器称之为IA(Intel Architecture)服务器,又称CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集)架构服务器。

  1.EPS规范(Entry Power Supply Specification)

  特点:基于ATX电源的服务器升级版本

  EPS规范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。EPS规范电源和ATX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(注:目前的PC主板也开始有24Pin的电源接口和8Pin的CPU电源接口)。

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在EPS规范中只对电源的容量、引脚等作出了规定,而且没指定确定的电源额定功率,电源开发商可以根据各自不同的开发平台设计不同额定功率的电源,但必须在300W~400W范围内。后来该规范发展到EPS12V(2.0版本),适用的额定功率达到450W~650W。

2.TPS规范(Thin Power Supply Specification)

  特点:适合冗余工作方式

  TPS规范电源具有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规范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。

  小贴士 PFC,功率因数校正,功率因数指有效功率与总功率的比值。功率因数值越大,代表电力利用率越高。

  3.MPS规范(Midrange Power Supply Specification)

  特点:适合高端的服务器使用

  这种规范的电源针对4路以上CPU的高端服务器系统。MPS电源适用于额定功率在375W~450W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。采用这种规范的电源元件的电压、电流规格设计和半导体、电容、电感等器件工作温度的设计余量超过15%,在环境温度25℃以上、最大负载、冗余工作方式下MTBF(平均无故障时间)可达到150000小时。

  小贴士 MTBF,即平均无故障时间,指相邻两次故障之间的平均工作时间,也称为平均故障间隔。可用产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值表示,单位为“小时”。

  4.DPS规范(Distributed Power Supply Specification)

  特点:简化服务器供电方式

  DPS规范电源是单48V直流电压输出的供电系统,提供的最小功率为800W,输出为+48V和+12VSB。DPS规范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、+3.3V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。

  服务器与PC不同,通常支持多个CPU,使用多个SCSI硬盘,内存容量一般超过2GB,因此功耗要比普通PC大得多。因此功率起步标准也比普通电源要高。对1U机箱服务器来说,电源实际功率一般应达到300W,2U机箱服务器应达到350W,而机架式服务器则一般都配备400W以上电源,甚至有的服务器配备了1000W电源。功率越大的电源工作时的发热量便会越高,因此服务器电源的两端都装有风扇,具有良好的散热性能。

小贴士 U是一种表示服务器外部尺寸的单位,详细的尺寸由美国电子工业协会(EIA)所制定。1U服务器是指外形满足EIA规格、厚度为4.445cm的产品。

参考资料

http://bbs.cpcw.com/redirect.php?fid=246&tid=1372647&goto=nextnewset

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