数据中心里全速运行的处理器正在浪费能源

随着需求的增长和公用事业部门的努力跟进，数据中心的耗电量已成为一个主要问题。运营商正在寻找降低能耗和成本的方法，许多运营商正在开发冷却设备和最大化数据中心设计的新方法。

美国正常运行时间研究所（Uptime Institute）的一篇新文章指出，在服务器上启用内置电源管理功能可以显著降低能耗。文章称，操作系统级管理器和电源配置文件可将能耗降低 25%-50%，而启用处理器 C 状态可将空闲功耗降低近 20%。

由于担心性能不稳定和延迟，这些省电功能通常会被默认禁用。不过，Uptime 认为，除了高频交易等对延迟非常敏感的工作负载外，对大多数工作负载来说，这样做的性能影响可以忽略不计。

事实上，现代处理器提供的性能往往超过了可接受的服务质量所需的性能，全速运行可能会浪费能源。有一个收益递减点，在这个点上，使用更多的电能所带来的性能提升微乎其微。

为解决这一问题，CPU 供应商开发了各种功耗/性能管理技术。基于软件的控制可将功耗降低 25% 至 50%，但对延迟的影响可能更大。纯硬件实施对延迟的影响较小，但只能节省 10% 或更少的功耗。软硬件结合的方法则处于中间位置，可节省 15% 到 20%。

尽管在性能上有所折衷，但 Uptime 认为功耗应该是大多数用例的主要关注点，在整个数据中心最大限度地提高性能并启用这些功能，可以节省大量能源和成本。

这种方法是有道理的，因为性能过载的情况很少被跟踪，而维持最低服务水平的工具却很多。此外，处理器的能耗曲线在接近峰值性能时会变得更加陡峭，这也表明了节能的潜力。

值得注意的是，电源管理技术起源于移动应用，在这些应用中，能效至关重要。这一背景表明，对于大多数工作负载来说，电源管理对延迟的影响可能比担心的要小。

考虑到这些因素，数据中心在工作负载不需要的情况下全速运行处理器，可能会造成能源浪费。为支持这一观点，Uptime 引用的基准数据显示，当服务器被限制在较低的性能状态时，往往是最节能的。