服務器動力之源：電源技術標準知識
2007/3/31 12:02:34 電源在線網
隨著越來越多的關鍵應用部署到服務器上，7×24小時不宕機的高可用性以及99.9%～99.9999%的高可靠性成為服務器至上的追求，為達到這個目標，大到各種群集技術，小到服務器單機內主要部件的保護和容錯等都得到了廣泛關注，服務器本機的電源系統也不例外。
作為服務器運行的“動力系統”，電源系統的整體性能無疑是提高服務器整機系統可用性、可靠性的關鍵之一，不僅實現鍵盤、鼠標、系統時鐘、軟件開關機以及提供服務器網絡遠程喚醒必備電源，實現諸如多路處理器、多個高速大容量硬盤以及高速I/O外設的負載需求等整機擴展性也需要足夠的電力支持，而且從整體機箱內部結構設計上來說，電源系統也功不可沒，如有效設計的電源風扇除可以給自身提供足夠的制冷外，還可調整整個機箱系統的散熱；另外，如果本機電源系統采用可變速風扇設計，還可根據自身及環境溫度調節轉速，并減少自身發熱量和降低噪音；而冗余技術的采用更可以提高本機電源的可靠性和可用性。所以，如果您在搭建高可用服務器網絡系統的時候，除了尋找可靠的UPS外部電源保障外，對服務器自身的電源系統也不能掉以輕心。
顧名思義，服務器電源就是使用在服務器上的電源，它和PC電源一樣，都是一種開關電源。服務器采用的配件相當多，支持的CPU可以達到4路甚至更多，掛載的硬盤能夠達到4～10塊不等，內存容量也可以擴展到10GB之多，這些配件都是消耗能量的大戶，比如中高端工業標準服務器采用的是Xeon處理器，其功耗已經達到80多瓦特，而每塊SCSI硬盤消耗的功率也在10瓦特以上，所以服務器系統所需要的功率遠遠高于PC，一般PC只要200瓦電源就足夠了，而服務器則需要300瓦以上直至上千瓦的大功率電源。
1、服務器電源兩種不同的標準
服務器電源按照標準可以分為ATX電源和SSI電源兩種。ATX標準使用較為普遍，主要用于臺式機、工作站和低端服務器；而SSI標準是隨著服務器技術的發展而產生的，適用于各種檔次的服務器。
ATX標準
ATX標準是Intel在1997年推出的一個規范，輸出功率一般在125瓦～350瓦之間。ATX電源通常采用20Pin的雙排長方形插座給主板供電。隨著Intel推出Pentium4處理器，電源規范也由ATX修改為ATX12V，和ATX電源相比，ATX12V電源主要增加了一個4Pin的12V電源輸出端，以便更好地滿足Pentium4的供電要求（2GHz主頻的P4功耗達到52.4瓦）。
SSI標準
SSI（Server System Infrastructure）規范是Intel聯合一些主要的IA架構服務器生產商推出的新型服務器電源規范，SSI規范的推出是為了規范服務器電源技術，降低開發成本，延長服務器的使用壽命而制定的，主要包括服務器電源規格、背板系統規格、服務器機箱系統規格和散熱系統規格。
根據使用的環境和規模的不同，SSI規范又可以分為TPS、EPS、MPS、DPS四種子規范。
EPS規范（Entry Power Supply Specification）主要為單電源供電的中低端服務器設計，設計中秉承了ATX電源的基本規格，但在電性能指標上存在一些差異。它適用于額定功率在300瓦～400瓦的電源，獨立使用，不用于冗余方式。后來該規范發展到EPS12V（Version2.0），適用的額定功率達到450瓦～650瓦，它和ATX12V電源最直觀的區別在于提供了24Pin的主板電源接口和8Pin的CPU電源接口。
TPS規范（Thin Power Supply Specification）適用于180瓦～275瓦的系統，具有PFC(功率因數校正)、自動負載電流分配功能。電源系統最多可以實現4組電源并聯冗余工作，由系統提供風扇散熱。TPS電源對熱插拔和電流均衡分配要求較高，它可用于N+1冗余工作，有冗余保護功能。
MPS規范（Midrange Power Supply Specification）電源被定義為針對4路以上CPU的高端服務器系統。MPS電源適用于額定功率在375瓦～450瓦的電源，可單獨使用，也可冗余使用。它具有PFC、自動負載電流分配等功能。
DPS規范（Distributed Power Supply Specification）電源是單48V直流電壓輸出的供電系統，提供的最小功率為800瓦，輸出為+48V和+12VSB。DPS電源采用二次供電方式，輸入交流電經過AC-DC轉換電路后輸出48V直流電，48VDC再經過DC-DC轉換電路輸出負載需要的+5V、+12V、+3.3V直流電。制定這一規范主要是為簡化電信用戶的供電方式，便于機房供電，使IA服務器電源與電信所采用的電源系統接軌。
2、以應用為導向
雖然目前服務器電源存在ATX和SSI兩種標準，但是隨著SSI標準的更加規范化，SSI規范更能適合服務器的發展，以后的服務器電源也必將采用SSI規范。SSI規范有利于推動IA服務器的發展，將來可支持的CPU主頻會越來越高，功耗將越來越大，硬盤容量和轉速等也越來越大，可外掛高速設備越來越多。為了減少發熱和節能，未來SSI服務器電源將朝著低壓化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向發展。
在實際選擇中，不同的應用對服務器電源的要求不同，像電信、證券和金融這樣的行業，強調數據的安全性和系統的穩定性，因而服務器電源要具有很高的可靠性。目前高端服務器多采用冗余電源技術，它具有均流、故障切換等功能，可以有效避免電源故障對系統的影響，實現24×7的不停頓運行。冗余電源較為常見的是N+1冗余，可以保證一個電源發生故障的情況下系統不會癱瘓（同時出現兩個以上電源故障的概率非常小）。冗余電源通常和熱插拔技術配合，即熱插拔冗余電源，它可以在系統運行時拔下出現故障的電源并換上一個完好的電源，從而大大提高了服務器系統的穩定性和可靠性。
不過，最后還是給您提個醒，雖然服務器不同于PC，不可以隨便DIY，但在購買的時候還是要稍微留神一下本機電源，起碼應該關注如下兩點:1.電源的品質，包括輸出功率、效率、紋波噪音、時序、保護電路等指標是否達標或者滿足您的需要;2.注意電源生產廠家的信譽、規模和支持力度，信譽較好、規模較大、支持及時的廠家，比如臺達、全漢、新巨等，一般質量較可靠，在性價比方面也會好很多。
作為服務器運行的“動力系統”，電源系統的整體性能無疑是提高服務器整機系統可用性、可靠性的關鍵之一，不僅實現鍵盤、鼠標、系統時鐘、軟件開關機以及提供服務器網絡遠程喚醒必備電源，實現諸如多路處理器、多個高速大容量硬盤以及高速I/O外設的負載需求等整機擴展性也需要足夠的電力支持，而且從整體機箱內部結構設計上來說，電源系統也功不可沒，如有效設計的電源風扇除可以給自身提供足夠的制冷外，還可調整整個機箱系統的散熱；另外，如果本機電源系統采用可變速風扇設計，還可根據自身及環境溫度調節轉速，并減少自身發熱量和降低噪音；而冗余技術的采用更可以提高本機電源的可靠性和可用性。所以，如果您在搭建高可用服務器網絡系統的時候，除了尋找可靠的UPS外部電源保障外，對服務器自身的電源系統也不能掉以輕心。
顧名思義，服務器電源就是使用在服務器上的電源，它和PC電源一樣，都是一種開關電源。服務器采用的配件相當多，支持的CPU可以達到4路甚至更多，掛載的硬盤能夠達到4～10塊不等，內存容量也可以擴展到10GB之多，這些配件都是消耗能量的大戶，比如中高端工業標準服務器采用的是Xeon處理器，其功耗已經達到80多瓦特，而每塊SCSI硬盤消耗的功率也在10瓦特以上，所以服務器系統所需要的功率遠遠高于PC，一般PC只要200瓦電源就足夠了，而服務器則需要300瓦以上直至上千瓦的大功率電源。
1、服務器電源兩種不同的標準
服務器電源按照標準可以分為ATX電源和SSI電源兩種。ATX標準使用較為普遍，主要用于臺式機、工作站和低端服務器；而SSI標準是隨著服務器技術的發展而產生的，適用于各種檔次的服務器。
ATX標準
ATX標準是Intel在1997年推出的一個規范，輸出功率一般在125瓦～350瓦之間。ATX電源通常采用20Pin的雙排長方形插座給主板供電。隨著Intel推出Pentium4處理器，電源規范也由ATX修改為ATX12V，和ATX電源相比，ATX12V電源主要增加了一個4Pin的12V電源輸出端，以便更好地滿足Pentium4的供電要求（2GHz主頻的P4功耗達到52.4瓦）。
SSI標準
SSI（Server System Infrastructure）規范是Intel聯合一些主要的IA架構服務器生產商推出的新型服務器電源規范，SSI規范的推出是為了規范服務器電源技術，降低開發成本，延長服務器的使用壽命而制定的，主要包括服務器電源規格、背板系統規格、服務器機箱系統規格和散熱系統規格。
根據使用的環境和規模的不同，SSI規范又可以分為TPS、EPS、MPS、DPS四種子規范。
EPS規范（Entry Power Supply Specification）主要為單電源供電的中低端服務器設計，設計中秉承了ATX電源的基本規格，但在電性能指標上存在一些差異。它適用于額定功率在300瓦～400瓦的電源，獨立使用，不用于冗余方式。后來該規范發展到EPS12V（Version2.0），適用的額定功率達到450瓦～650瓦，它和ATX12V電源最直觀的區別在于提供了24Pin的主板電源接口和8Pin的CPU電源接口。
TPS規范（Thin Power Supply Specification）適用于180瓦～275瓦的系統，具有PFC(功率因數校正)、自動負載電流分配功能。電源系統最多可以實現4組電源并聯冗余工作，由系統提供風扇散熱。TPS電源對熱插拔和電流均衡分配要求較高，它可用于N+1冗余工作，有冗余保護功能。
MPS規范（Midrange Power Supply Specification）電源被定義為針對4路以上CPU的高端服務器系統。MPS電源適用于額定功率在375瓦～450瓦的電源，可單獨使用，也可冗余使用。它具有PFC、自動負載電流分配等功能。
DPS規范（Distributed Power Supply Specification）電源是單48V直流電壓輸出的供電系統，提供的最小功率為800瓦，輸出為+48V和+12VSB。DPS電源采用二次供電方式，輸入交流電經過AC-DC轉換電路后輸出48V直流電，48VDC再經過DC-DC轉換電路輸出負載需要的+5V、+12V、+3.3V直流電。制定這一規范主要是為簡化電信用戶的供電方式，便于機房供電，使IA服務器電源與電信所采用的電源系統接軌。
2、以應用為導向
雖然目前服務器電源存在ATX和SSI兩種標準，但是隨著SSI標準的更加規范化，SSI規范更能適合服務器的發展，以后的服務器電源也必將采用SSI規范。SSI規范有利于推動IA服務器的發展，將來可支持的CPU主頻會越來越高，功耗將越來越大，硬盤容量和轉速等也越來越大，可外掛高速設備越來越多。為了減少發熱和節能，未來SSI服務器電源將朝著低壓化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向發展。
在實際選擇中，不同的應用對服務器電源的要求不同，像電信、證券和金融這樣的行業，強調數據的安全性和系統的穩定性，因而服務器電源要具有很高的可靠性。目前高端服務器多采用冗余電源技術，它具有均流、故障切換等功能，可以有效避免電源故障對系統的影響，實現24×7的不停頓運行。冗余電源較為常見的是N+1冗余，可以保證一個電源發生故障的情況下系統不會癱瘓（同時出現兩個以上電源故障的概率非常小）。冗余電源通常和熱插拔技術配合，即熱插拔冗余電源，它可以在系統運行時拔下出現故障的電源并換上一個完好的電源，從而大大提高了服務器系統的穩定性和可靠性。
不過，最后還是給您提個醒，雖然服務器不同于PC，不可以隨便DIY，但在購買的時候還是要稍微留神一下本機電源，起碼應該關注如下兩點:1.電源的品質，包括輸出功率、效率、紋波噪音、時序、保護電路等指標是否達標或者滿足您的需要;2.注意電源生產廠家的信譽、規模和支持力度，信譽較好、規模較大、支持及時的廠家，比如臺達、全漢、新巨等，一般質量較可靠，在性價比方面也會好很多。
聲明：本信息內容的真實性未經電源在線網證實，僅供參考。編輯：Sep 來源：IT世界網
