![Schemat zasilania odbiorników o różnych wymaganiach [3]](/images/photos/24/5646/__b_ei-12-2011-wplyw-wahan-napiecia-na-jakosc-fot-1.jpg)
Przy projektowaniu danego systemu należy uwzględnić typ zasilacza, biorąc pod uwagę jego niezawodność oraz sposób połączenia odbiorników i grup odbiorników. W fazie przygotowania należy wziąć pod uwagę znaczenie odbiorników i wymagany czas podtrzymania zasilania. Praca niektórych z nich może być zakończona bezpośrednio po zaniku zasilania podstawowego. Wyłączenie części odbiorników powoduje oszczędność zgromadzonej w akumulatorach energii, która może być wykorzystana do wydłużenia czasu podtrzymania odbiorników wymagających zasilania gwarantowanego. Zróżnicowane wymagania spowodowały wprowadzenie klasyfikacji odbiorników energii elektrycznej [1, 2]:
- odbiorniki III kategorii – w przypadku których dowolnie długa przerwa w zasilaniu nie powoduje negatywnych skutków,
- odbiorniki II kategorii – w przypadku których przerwa kilkuminutowa nie powoduje negatywnych skutków,
- odbiorniki I kategorii – w przypadku których nawet krótka przerwa w zasilaniu powoduje nieprawidłowe działanie urządzeń i zagrożenie życia lub przerwanie procesu produkcyjnego.
Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera! |
zagrożenia w centrach przetwarzania danych
Centra przetwarzania danych pobierają całkowitą moc elektryczną, która jest sumą mocy zużywanej przez zainstalowane urządzenia komputerowe oraz system zarządzania budynku oraz chłodzenie serwerowni. Nowo konstruowane serwery charakteryzują się poborem mocy o znacznych wahaniach zależnych od obciążenia obliczeniowego serwerów.
Czasowe wahania poboru mocy powodują powstanie nowych problemów w zakresie projektowania i zarządzania centrami przetwarzania danych. Jeszcze kilka lat temu problem ten był marginalny. Obecnie jego znaczenie osiągnęło poziom, przy którym nie można go pominąć, a jego skala wzrasta. Wahania poboru mocy mogą wywoływać niepożądane skutki w centrach przetwarzania danych, takie jak zadziałania zabezpieczeń nadprądowych, przegrzanie czy też utratę nadmiarowości systemu zasilania [3, 4].
amplituda dynamicznych wahań mocy
W latach dziewięćdziesiątych prawie wszystkie serwery charakteryzowały się niemal stałym poborem mocy. Główne przyczyny wahań mocy w serwerach były związane z rozpędzaniem się napędów dyskowych oraz zmianami prędkości obrotowej wentylatorów, wynikającymi z regulacji temperatury. Obciążenie obliczeniowe procesorów oraz systemów pamięci powodowało pomijalne wahania całkowitego poboru mocy. W przypadku typowych serwerów przeznaczonych dla małych firm lub przedsiębiorstw, całkowite wahania mocy miały wartość rzędu 5% i były niezależne od obciążenia obliczeniowego [4].
Znaczące obniżenie poboru mocy wymaga współpracy systemu BIOS, układu chipsetu, procesora i systemu operacyjnego. W takim systemie z funkcją zarządzania zasilaniem, za każdym razem, gdy wykorzystanie procesorów spada poniżej 100%, system operacyjny wprowadza tryb bezczynności, co powoduje przejście procesorów w stan niskiego poboru mocy. Ilość czasu spędzonego w trybie niskiego poboru mocy jest odwrotnie proporcjonalna do obciążenia obliczeniowego systemu, tj. procesor pracujący przy wykorzystaniu 20% mocy obliczeniowej będzie przez 80% czasu znajdował się w stanie niskiego poboru mocy [4].
Rozwiązania stosowane w celu osiągania stanów niskiego poboru mocy różnią się pomiędzy producentami i rodzinami procesorów, niemniej jednak te najczęściej spotykane polegają na obniżaniu częstotliwości lub ograniczeniu taktowania zegara oraz wyłączaniu lub obniżaniu napięcia zasilającego różne elementy procesora, układów chipset i pamięci. Inna jeszcze metoda polega na dostosowywaniu częstotliwości taktowania oraz poziomu napięcia zasilającego procesor do jego obciążenia w trybie innym niż bezczynność [4].
Warto zaznaczyć, że każde rozwiązanie, które warunkowo obniża moc procesora, redukuje jedynie średnią moc pobieraną przez system, podczas gdy moc maksymalna pozostaje na niezmienionym poziomie. Należy również zdawać sobie sprawę, że w przypadku, gdy udział mocy procesora w całkowitym poborze mocy serwera wzrasta, wahania całkowitego poboru mocy przez serwer powodowane obciążeniem obliczeniowym stają się procentowo odpowiednio większe. Serwery wieloprocesorowe oraz serwery kasetowe charakteryzują się największymi dynamicznymi wahaniami mocy [4].
