数据中心设备能效测试主要面向服务器、存储设备、网络设备以及其他承担计算、存储和数据传输功能的IT设备,可根据设备类型和实际应用场景,对设备在不同工作负载下的输入功率、能源消耗及性能表现进行测试。测试可用于设备单机能效评价,也可结合数据中心运行条件对设备能源使用特征进行分析。
数据中心设备长期运行时,负载变化、工作模式、散热条件、电源配置及测试方法均可能影响实际功耗。如果仅依据设备额定功率判断能效,难以反映设备在不同负载下的真实能源使用情况。通过规范测试条件并记录功耗与性能数据,可以识别异常功耗、待机功耗偏高或负载变化不合理等问题,为设备质量验证和能效评价提供客观数据。
适用产品
测试对象主要为数据中心内持续运行或承担信息处理任务的IT设备,具体测试范围需要结合设备类型、供电方式、运行模式及目标评价要求确定。
- 机架式服务器
- 刀片式服务器及服务器节点
- 存储设备及存储系统设备
- 网络交换设备
- 数据中心用计算及数据处理设备
检测项目
数据中心设备能效测试通常需要同时关注设备的输入功率和实际工作性能。测试过程中根据设备工作模式设置相应负载,并对不同运行状态下的功耗及性能数据进行记录,以形成可比较的能效测试结果。
| 检测项目 | 测试内容/方法 | 主要验证目的 |
|---|---|---|
| 空闲状态功耗测试 | 设备完成规定初始化后进入空闲状态,使用功率测量设备记录稳定运行期间的输入功率,并确认测试状态满足规定条件。 | 评价设备低负载或空闲状态下的能源消耗水平,识别异常空载功耗。 |
| 不同负载功耗测试 | 通过规定的工作负载使设备处于不同负载水平,在各负载点记录输入功率、运行状态及对应性能数据。 | 分析设备负载变化与功耗变化之间的关系,评价实际运行中的能耗特征。 |
| 性能与功耗测试 | 按照适用的性能测试方法运行计算或数据处理任务,同时采集测试期间的功率及性能结果。 | 结合设备处理能力和能源消耗评价单位性能对应的能耗水平。 |
| 运行模式功耗测试 | 分别测试设备在正常运行、低负载或其他适用工作模式下的功耗,并记录模式切换及稳定时间。 | 比较不同运行模式的能源使用情况,验证功耗数据是否符合测试要求。 |
| 功耗数据重复性测试 | 在相同设备状态、环境条件、负载条件和测量方法下进行重复测量,对多组结果进行比较。 | 确认测试结果的稳定性,降低偶然波动对能效判定的影响。 |
标准依据
数据中心设备能效测试应根据测试对象和评价目的选择适用的标准或技术文件。数据中心整体能效指标与单台IT设备能效属于不同评价层级,实际测试时需要明确是评价设备自身能源使用效率,还是评价数据中心整体运行能效,避免将不同层级的指标直接进行比较。
| 标准编号 | 标准名称 | 适用范围 |
|---|---|---|
| GB/T 32910.3-2016 | 数据中心 资源利用 第3部分:电能能效要求和测量方法 | 适用于数据中心电能使用效率相关要求及测量,可用于数据中心整体电能能效评价;具体适用范围需结合测试对象确认。 |
| ISO/IEC 30134-2:2016 | Information technology — Data centres — Key performance indicators — Part 2: Power Usage Effectiveness (PUE) | 用于数据中心电能使用效率PUE指标的测量与评价,适用于数据中心整体层面的能效分析。 |
| ISO/IEC 30134-4:2017 | Information technology — Data centres — Key performance indicators — Part 4: IT Equipment Energy Efficiency for Servers (ITEEsv) | 用于服务器IT设备能效相关指标的评价,适用于服务器设备性能与能源使用效率的分析。 |
| Commission Regulation (EU) 2019/424 | Commission Regulation (EU) 2019/424 laying down ecodesign requirements for servers and data storage products | 适用于欧盟市场范围内符合其定义的服务器和数据存储产品,涉及产品能源效率及相关生态设计要求。 |
不同产品的测试依据并非完全相同。例如服务器与数据中心整体PUE属于不同层级的评价对象,不能直接使用数据中心整体指标替代设备能效测试。涉及欧盟市场时,还应结合产品定义、配置、容量及法规适用条件确认具体测试要求和判定方式。
测试要点
能效测试对测试环境、设备状态、负载条件和功率测量方式具有较高依赖性。测试过程中应保持条件一致,并对影响功耗变化的因素进行记录。当测试结果出现明显波动或不同方法之间存在差异时,应从样品状态、负载稳定性、供电条件和测量系统等方面进行核查。
| 关注事项 | 常见问题 | 说明 | 解决方案 |
|---|---|---|---|
| 测试条件 | 环境或供电条件波动导致功耗变化 | 服务器及其他IT设备的功耗可能受到输入电压、频率、环境温度等因素影响。条件变化会增加测量结果波动,使不同测试批次缺乏可比性。 | 确认测试环境和供电条件,稳定设备运行状态后再进行正式测量,并完整记录测试条件。 |
| 样品状态 | 设备配置或软件状态不一致 | 处理器数量、内存容量、硬盘配置、固件版本及系统运行状态均可能影响设备功耗和性能,配置差异会改变测试结果。 | 测试前确认设备配置、固件及软件环境,固定样品状态并记录关键配置参数。 |
| 测试负载 | 负载未达到稳定状态 | 设备在负载切换过程中功耗和性能会发生瞬态变化。如果稳定时间不足,采集的数据可能不能代表该负载点的实际运行状态。 | 按照测试方法设置负载,等待设备进入稳定运行状态后再采集功耗和性能数据。 |
| 功率测量 | 测量点或仪器设置不一致 | 不同供电测量位置可能得到不同的功率数据,仪器量程、采样方式和精度也会影响测量结果及重复性。 | 明确测量点和测量方法,确认功率测量设备状态,并保持各组测试采用相同测量条件。 |
| 结果判定 | 将设备能效与数据中心PUE混淆 | IT设备能效反映设备自身的性能与能源消耗关系,而PUE属于数据中心整体能源使用指标,评价对象和计算逻辑不同。 | 根据测试目的明确评价层级,分别记录设备能效数据和数据中心整体能效数据,避免交叉判定。 |
| 测试重复性 | 重复测试结果差异较大 | 设备温度、风扇转速、后台任务和负载变化均可能造成瞬时功耗差异,重复条件不一致会影响结果可靠性。 | 统一测试条件和设备状态,对异常结果进行复测,并结合运行日志和功耗曲线分析差异原因。 |
测试流程
数据中心设备能效测试通常按照样品确认、条件设置、负载运行、数据采集和结果分析的顺序实施。具体流程可根据设备类型、目标市场及采用的标准进行调整。
- 检测准备:确认测试标准、评价指标、样品配置、供电方式及测试环境要求,准备功率测量和性能测试设备。
- 样品确认:核对设备型号、硬件配置、软件及固件状态,确认样品能够按照规定工作模式运行。
- 条件设置:按照适用方法设置输入电源、环境条件和设备运行状态,确保测试前各项条件稳定。
- 测试实施:设置规定的工作负载,使设备进入相应运行状态,并在稳定阶段采集输入功率及性能数据。
- 数据记录:记录各负载点的功耗、性能、运行时间及测试条件,对异常波动同步进行标记。
- 结果分析:根据适用标准或项目判定要求整理测试数据,分析不同负载下的功耗变化和能效表现,必要时开展复测确认。
- 报告输出:整理样品信息、测试条件、测试方法、原始数据、计算结果及判定信息,形成检测报告。
检测价值
通过数据中心设备能效测试,可以获得设备在不同运行状态下的实际功耗和性能数据,为设备能效评价提供可追溯的测试依据。对于服务器、存储及网络设备,还可以通过统一测试条件比较不同运行状态下的能源使用情况,辅助企业开展产品质量验证和设备性能评估。
- 产品质量验证:核查设备实际功耗是否与技术要求或项目测试条件相符。
- 能效性能评估:通过功耗与性能数据分析设备在不同负载下的能源使用特征。
- 批量生产质量控制:通过一致的测试方法对不同批次设备进行功耗数据对比。
- 供应链质量管理:为设备采购、供应商质量评价及技术资料审核提供客观测试数据。
- 项目验收:在数据中心设备采购或部署验收中,对约定的能效指标进行测试确认。
- 认证资料准备:根据目标市场和适用法规要求整理相应的能效测试数据及报告资料。
- 异常问题定位:针对异常功耗或重复测试差异,通过负载、配置、供电及运行状态复测分析问题来源。
关于德恺液冷检测
德恺液冷检测针对数据中心设备能效测试,可围绕服务器、存储设备及相关IT设备开展功耗测量、不同负载运行测试、性能与功耗数据采集及结果分析,并根据具体产品类型和目标评价要求确认测试条件、测试方法与适用依据。测试过程中注重样品配置、运行状态、供电条件及数据记录的一致性,形成完整的测试数据。
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