戴尔公开测试三款刀片 证明M1000e最绿色

DOSERV服务器在线 9月20日原创报道： 戴尔服务器性能分析团队利用SPECpower_ssj2008这一行业标准性能指标评测程序，证明了满配置 16 台 M610 刀片服务器的 Dell M1000e 机箱在能耗和单位功耗性能方面，均优于其两大竞争对手的市场主流产品。

戴尔服务器性能分析团队认为，虽然因电力成本的地区差异、数据中心整体电力和冷却设计效率等众多原因，这些节能效果对实际成本的影响可能不尽相同。

"毫无疑问，Dell M 系列刀片服务器可以帮助企业节约大量的电力消耗，降低运营成本。" 戴尔企业产品事业部产品高级顾问Robert Bradfield表示，他同时表示，戴尔保证"让所有的配置、测试方法全部都在最公平的环境下进行"。

对于如何实现本次测试的公平性，Robert Bradfield表示，在测试的时候，戴尔保证所有的这些设备全部是完全一致的配置，从处理器到硬盘到内存，到设备，在能耗方面制冷方面的设定，到电源的设定，在测试环境下是平等的环境，在这个环境下做系统调优，最后进行了相同流程的测试。

而谈到本次进行测试的出发点，Robert Bradfield说是客户的需求催生了此次测试，因为戴尔方面也希望了解到市场上每一款号称最节能的产品到底的表现如何，并基于某些突出表现，了解到刀片服务器系统的节能表现与一般方法–"我们的客户会不停的给我们讲一些他们遇到的挑战:因为能源成本上升，使得现在客户在能源方面里的预算超出了最初的设计,密度在不断增加，导致数据中心里过去能够提供的电源现在已经不够。"

*注意：基于本次测试，由戴尔公司的服务器性能分析团队完成，并已经给出详细的结论，我们在此不再赘述整个测试的结果，此外，基于众所周知的原因，以及保证媒体公正性的要求，我们对三款测试系统之间不再做技术、性能和功能方面的对比。

但我们将力图通过本文帮助读者了解本次测试的详细情况，戴尔的刀片服务器如何通过改变自己获得高效率的能源利用以及告诉大家戴尔如何保证本次测试的公平性，并作测试方法和过程的简单说明和评论。

戴尔企业产品事业部产品高级顾问Robert Bradfield

测试配置：还原真实主流采购

在本次测试中，戴尔选择了PowerEdge M1000e机箱搭配M610刀片服务器的组合，两款对比系统分别为：IBM BladeCenter H 机箱装载的 HS22 刀片服务器以及HP C7000机箱装载 BL460C 刀片服务器。

全部的测试系统，刀片服务器机箱中采用满配的方式，M1000e机箱中满配16片半高尺寸的M610，惠普的C7000机箱中满载16片半高BL460C，而由于IBM的HS22是全高尺寸，且BladeCenter H机箱中只能装载14片HS22，因此，IBM测试系统为14片全高HS22刀片。

Robert Bradfield提到，戴尔选择这三款产品进行测试，是认为他们都是各个供应商市场上最流行的产品，是销售量相对较好的，由于各家对刀片服务器的理解有所不同，因此，戴尔只能尽可能的选择架构和刀片数量接近的刀片系统。

此外，我们需要指出的是，IBM一直较为坚持全高的刀片设计，其System x中国区产品经理曹麒麟曾向媒体表示，”全高的刀片将拥有更好的扩展能力，而半高的刀片无法完成多IO通道的扩展。”可以看出IBM并不热衷于半高产品的推出。

言归正传，在测试系统的配置方面，M610、BL460C和HS22全部配置单颗英特尔至强x5670处理器，这是今年3月英特尔刚刚推出的32纳米制程工艺的Westmere-EP处理器家族中的产品，主频为2.93GHZ，六核12线程，12MB L3 Cache，在内存方面全部采用6条4GB PC3-10600内存，操作系统则全部采用Windows 2008 Server Enterprise x64R2，系统分区为NTFS。

Robert Bradfield表示，在系统调优方面，戴尔根据各个厂商的指导手册与建议，结合最优化的调优进行系统的调优和设置工作，戴尔在调优方面极力保证各个系统运行在最优的方式下。

而在电源方面，我们可以通过PDF文档看出，戴尔M1000e采用6x2700w的电源，惠普的C7000机箱为6x2400w电源，IBM采用4x2900w的电源模块，这基本上是三家刀片系统在售或主流应用的电源模块，

测试配置

测试的SPECpower_ssj2008版本为1.2.6，同时，戴尔的工程师保证了各个系统的Fireware是该系统能够从公开媒介获得的最新版本。为了保证不会产生由于网络IO部分功耗不同产生的对系统本身测试结果得影响，全部的测试都在本机进行，而不进行网络环境下的测试，以求还原刀片服务器自身的能耗指标。

测试的方法：保证公平可信 实现公正度量

2007年12月11日，SPECPower_ssj2008在美国环保总署和能源使用效率协会赞助下问世，并由在2008年由SPEC基准测试组织发布了第一批测试结果，主要测试目的是为了了解服务器的能耗水平，同时，通过对服务器性能的测试，得出服务器每瓦能耗下所能获得的最佳性能，简单来说，SPECpower_ssj2008的单位是overall ssj_ops/watt，即”平均ssj每秒性能/每瓦特”

测试方法上，由于Java服务器环境时目前最为常用的服务器端商业模型，因此，其默认采用BEA的Java虚拟机环境和相应模型进行测试，测试的基本流程是，由控制系统按照从被测系统CPU负载的10%到100%（每10%为一个量级），依次发出不同量级的请求，并持续一定时间，记录下该时段内的ssj_ops数据和系统功耗数据平均值，完成一次系统测试最少需要70分钟。记录完全部数据后，以ssj_ops的总和除以功耗总和，为最终的SPECpower_ssj2008指标。

Robert Bradfield表示，虽然采用Java商业应用测试模型，但是SPECPower_ssj2008仍然是目前应用最广泛、接受度最高的测试方法，业界目前除了SPECPower_ssj2008，并未有如此具有权威性的测试方法，戴尔确实看到业界有大量非Java商业应用在刀片服务器上运行，但戴尔不是标准的制定者，对此也确实无能为力。

我们可以看出，SPECpower_ssj2008并非是一个测试”绝对值”的基准测试，而是一个测试”比率”的测试方法，其结论相应显示为性能功耗比，或能耗性能比，以此展现服务器的”绿色性能”水平。

本次测试中，戴尔服务器性能分析团队针对每台测试系统，都进行了三次测试，每次都在测试系统上跑出完整的一套测试过程，选择总体最高的”overall ssj_ops/watt”得分进行研究比较。

在测试中，三台刀片系统均将电源冗余模式选择为AC冗余，并将动态电源启用(Dynamic Power Supply Engagement)置为默认状态，其中：

戴尔M1000e的电源为AC冗余，默认关闭动态电源启用模式。

惠普C7000机箱为AC冗余，保持默认的开启动态电源启用模式。

IBM Bladecenter H机箱将电源管理模式从”Basic”改为”Redundant Power Management”。

其他的设定，可以参见详细的PDF报告，需要指出的是，IBM的刀片系统并没有类似”深度睡眠”的Dell Active Power Controller和HP Dynamic Power Saver此类BIOS电源管理功能，因此，戴尔将将IBM Bladecenter HS22的节电方案中的最小和最大的processor state数值分别设置成了5%-0%和75-100%–事实上，这一缺憾也造成了后面IBM的一项指标的明显落后，后面我们会详细说明。

关注鲜明亮点：戴尔超越两大竞争对手

100%负载条件下的平均机箱功耗， 戴尔的功耗最低，如果平均到每个刀片服务器上，戴尔的M610刀片功耗约是273w，惠普的BL460C是309w，而IBM的系统虽然总体功耗比惠普要低，但是HS22刀片只有14片，因此，每台刀片服务器为317w左右。

由于此前我们提到过Dell Active Power Controller和HP Dynamic Power Saver两项技术，戴尔和惠普在空闲时的功耗都极低，Dell Active Power Controller功能是一个控制刀片服务器整套系统功耗的工具，能够让系统在空闲时进入非常低的功耗水平，惠普的技术与此原理基本相同，但是IBM却并未有此项技术。

Dell Active Power Controller在此刻明确显示出其作用，可以看出idle状态下与10%负载下的能耗差距，但戴尔服务器的能耗仍然一直低于IBM与惠普的系统，这说明在idle时，戴尔能够大幅度的降低能耗。

每瓦性能方面，戴尔一直领先于IBM与惠普，在笔者质疑为何随着总体工作负载加大，戴尔优势越来越明显的时候，IBM与惠普的差距为何基本不变，Robert Bradfield提到了英文文档的数值，经过查看具体的数值和计算，笔者得到了相同的图表。

性能图表，SPECpower_ssj2008不仅仅关注能耗，更重要的是还关注性能，可以看出，由于少了两台刀片，IBM的性能确实存在差距，而戴尔和惠普的性能相差不大，而从数值来看，真实的反映了三台服务器系统的性能??戴尔与惠普均采用16台同样配置的刀片，性能相差非常小，结合之前每刀片的性能来看（戴尔的M610刀片功耗约是273w，惠普的BL460C是309w），戴尔的刀片确实是最省电的。较小的性能差距的产生很可能来自一些固化的调优或是Fireware设定，不过这还需要与戴尔方面沟通才能够确定。

之前我们提到过Overall ssj_ops/watt是本次测试最重要的结果，戴尔以超过13%~18%的优势领先两大强劲的竞争对手。

结论焦点：为何戴尔最节能？

作为此次测试的领头人，Robert Bradfield在接受媒体采访时表示，服务器能耗的降低，包括面向制冷设计刀片服务器、先进的风扇控制和设计技术、采用高转化率的新一代电源模块以及通过软件对能耗进行动态的调用，他表示，正是戴尔在这些方面所做的工作，实现了M1000e服务器机柜和M610刀片服务器获得的优异测试表现。

"如果要实现高能效，其中一个至关重要的就是在制冷方面如何设置刀片服务器。戴尔在制冷方面的气流以及机箱里的阻力，还有在提高风扇效率方面有些非常独特的专利技术。"他表示，通过这样的设计，可以让每一秒流经服务器内的气流流量互动额增加，带走更多的热量，也可以让服务器里的风阻尽可能减少，从而达到提高风速、风量的作用。

而在风扇方面，Robert Bradfield表示，戴尔在风扇方面做了很多工作，提高风扇的效率，尽量使得风扇的速度降低，但是出风量保持不变。同时，将服务器组件的耐受温度设计的更高，这样一来，风扇带出的气流温度会更高，带出的热量也就更高，而基于温度相差越大散热越快的基本原理，其散热效果也就更好。

在电源方面，戴尔目前使用的2700w电源，现在可以实现94%的直流和交流之间的转换效率，这也是现在在行业里可以看得见的电源转换效率最高的电源转换模块。

此外，Robert Bradfield表示，戴尔还有一些其他在软件方面的特性："我们可以做动态的电源调用，可以通过这样的能力来保证这个系统在整体层面上保持一个最佳的电源管理效率。我们可以在设定每个机箱里最高使用的电源功耗，也可以设定每一个机箱里，每个刀片服务器最高的使用功耗，来保证整个系统功耗被控制在一个范围之内，从而实现动态电源调用能力。"

附录，部分测试结论：

• 在均为满配置的情况下，Dell M1000e 机箱的单位功耗性能比 HP C7000 高 15%，比 IBM BladeCenter H 高 22%¹。
• 在两种方案均为满配置时¹，尽管戴尔方案比 IBM 方案多出两台刀片服务器，但是 Dell M1000e 机箱与服务器的闲置功耗比 IBM BladeCenter H 机箱低 63.6%。
• 在 CPU 利用率的中段（40-60%），Dell M1000e 机箱每台服务器的功耗比 HP C7000 低 13-17%。同样，16 台 Dell PowerEdge M610 刀片服务器与满配置 14 台 HS22 刀片服务器的 IBM BladeCenter H 机箱相比功耗低 19-20%¹。
• 在两种方案均为满配置时，Dell M1000e 的闲置功耗比 HP C7000 低 24%，在 CPU 利用率达到 100% 时 Dell M1000e 的功耗比 HP C7000 低 13%。 ¹

注释：

¹ 基于戴尔实验室于 2010 年 7 月进行的 SPECpower_ssj2008 性能指标评测测试以及发表的题为《企业级刀片服务器和机箱的功耗比较》的白皮书，将满配置 16 台 M610 刀片服务器的 Dell M1000e 机箱与满配置 14 台 HS22 刀片服务器的 IBM BladeCenter H 机箱和满配置 16 台 BL460C G6 刀片服务器的 HP C7000 机箱进行比较。根据配置、使用和制造的变化，实际结果/性能可能会有所不同。

² 基于戴尔委托编写的题为《企业级刀片服务器和机箱的功耗比较》白皮书中的电能能耗数字，以及下列成本/使用假设：满配置 16 台 M610 刀片服务器的 Dell M1000e 机箱与满配置 14 台 HS22 刀片服务器的 IBM BladeCenter H 机箱和满配置 16 台 BL460C G6 刀片服务器的 HP C7000 机箱进行比较。假设所有服务器和制造商的 CPU 利用率为 70%。假设 CPU 利用率在一周七天，一天 24 小时都保持不变，持续三年和五年的时间。在这样假设的利用率下，戴尔解决方案每个机箱的能耗为 3359 瓦。惠普解决方案每个机箱的能耗为 3977 瓦；IMB 解决方案每个机箱的能耗为 3565.9 瓦。假设能源成本为 0.09 美元/千瓦时。假设所有解决方案的 PUE 为 2.5。 

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