作者yangjianxv·2017-08-08 18:01

部门总经理·成方金融科技有限公司

如何评估功耗

字数 3338阅读 6149评论 0赞 10

容量评估里面我们通常都是想着能不能满足业务量峰值呀，CPU够不够呀，网络带宽够不够呀，存储容量够不够呀，但这些都是计算机系统内部的事情，从场地的角度来说，电够不够也是个大事。那么问题来了，我从业务的角度已经规划好要用这些机器了，那这些机器要耗多少电呢？怎么评估呢？

#一、	评估方式
任何事物的评估方式无外乎两种，1）拍脑子，2）实测。功耗的评估也是这样，本节就分别介绍一下这两种评估方法。

对于一个企业，拍脑子也是需要依据的，那么功耗的依据就是标称值。不过问题又来了，厂家给的标称机器满负荷运转的时候和空跑时候耗电可能不一样吧，而且CPU还有什么节电模式，说明不同情况下耗电也是不一样的。哎呀，不同情况下，功耗能相差多少？这脑子可怎么拍呢？以IBM为例，其有官方的功耗评估程序。

#二、	IBM官方功耗评估程序
采用IBM官方的功耗评估程序http://www-912.ibm.com/see/EnergyEstimator,或者http://see.au-syd.mybluemix.net/see/EnergyEstimator

输入设备型号、具体配置（抽屉数量，每个抽屉内的处理器、内存、板卡、磁盘的型号、数量）和CPU负载情况后得出功耗预估值。

![1.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218605312162.png)

输入系统的详细配置，注意，有“期望的CPU利用率”这个选项。多少个抽屉。

![2.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218607465341.png)

然后依次填入每个抽屉的情况，例如：激活了多少CPU core，插了多少板卡，等等

![3.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218609431644.png)

最后，还有多少个扩展柜

![4.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218611183076.png)

然后就大功告成了，系统出了一个结果
Estimated energy at full utilization: 3,456 Watts，11,796 BTU/hr

并且提示，这是在"no power savings mode" 的情况下的功耗，如果启power savings mode，功耗会明显下降。

#三、	对“功耗评估程序”结果的分析
IBM官方功耗评估程序的输入值仅为硬件配置和CPU负载，试一试不同配置下的功耗，发现增加主柜（Drawer）或扩展柜（Expansion）、CPU利用率的变化、内存的数量对功耗有影响明显。

举个例子，在某个配置下
两个扩展柜A和B，每个30块硬盘，功耗4160 Watts
扩展柜B改为10块硬盘，功耗3576 Watts
扩展柜B改为0块硬盘，功耗2992 Watts
在上述基础上，其中一个Drawer由32G内存改为128G，功耗3124 Watts。

没有LPAR数量、磁盘繁忙情况、内存利用率、板卡活动情况（比如光纤卡是不是在传输数据）等参数。

如果设备已经固定了，抽屉也不会没事就增加或减少了，板卡都插好了，我们能看什么？ ---- CPU利用率。

来看一组评估程序出具的数字
1）CPU 0%
在CPU占用率0%的情况下预估: 5,072 Watts
2）CPU 50%
在CPU占用率50%的情况下预估：5,322 Watts
3）CPU 100%
在CPU占用率100%的情况下预估：5,572 Watts

可能您是一个较真的人，是一个严谨的人，是一个不畏强权的人，您会问，这个官方评估的数据准不准？这个还真说不好，咱单位就是这样的单位，咱就是这样的人。下面介绍功耗的实测评估方法，并展示一些实测结果，对比拍脑子结果和实测结果的差异。

#四、	实测评估方法
采用P780整机进行测试，由于抽屉、板卡都是固定的，不会轻易插拔，因此测试重点放在软件系统不同的运行状况下（在不同CPU负载、不同磁盘繁忙程度、不同内存利用率）的实际功耗，同时关注LPAR数量对功耗的影响。

被测试的P780整机独占某机柜，该机柜由A、B两路供电，电表显示格式为X.XX KW（即精度为0.01KW），将两路电表读数相加为P780整机功耗。

通过在本机运行不同的压力测试小程序，提升主机的CPU、DISK IO、MEM的资源占用率，并通过监控工具TOPAS监控各种资源的占用率。将各种资源的占用率提升到测试的期望值后，观察机柜A、B两路电表的瞬时值，将不断变化的电表读数的中间值记录下来，隔5分钟记录一次，每个测试案例记录3组数据。将A、B两路电表的数据求和，并将3组数据求取平均值作为正式结果。

#五、	实测结果
##（一）	第一轮（关注CPU、DISK、MEM、光纤卡、LPAR数量）
1个LPAR，50CPUs

![1.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218626731134.png)

2个LPAR，合计50CPUs，各资源利用率的数值为两台LPAR的均值

![2.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218629373040.png)

场景1与场景4对比可以看出，CPU负载对功耗影响较大。

场景2与场景6对比可以看出，光纤卡和内存的使用情况对功耗影响不大。并且，在采用测试程序不断分配并访问内存的过程中，功耗没有明显变化。

场景9与场景12对比可以看出，本地磁盘的使用情况对功耗影响不大。

场景4与场景8对比可以看出，LPAR数量对功耗产生一定影响，因此第二轮测试针对LPAR数量进行测试。

##（二）	第二轮（关注LPAR数量的影响）
在P780物理机中分配1个、2个、4个、8个LPAR的场景中（空载或满载），分配2个LPAR比1个LPAR的功耗略高，但2个、4个、8个LPAR的场景中，功耗没有明显差别。

![3.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218629329710.png)

![4.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218629413072.png)

##（三）	第三轮（关注CPU满载）
前两轮场景中，P780 64C仅分配50C，本轮测试增加CPU分配数量进行测试（58C，其他CPU用于VIOS）。

![5.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218629410564.png)

#六、	结果分析
##（一）	影响功耗的因素
IBM官方功耗评估程序的输入值仅为硬件配置和CPU负载，没有LPAR数量、磁盘使用情况、内存利用率、板卡活动情况等参数。

经实测，在设备硬件配置不变的情况下，CPU利用率是影响功耗的主要因素，LPAR分配数量对功耗略有影响（2个LPAR比1个LPAR功耗略高，而2个、4个、8个LPAR的功耗差别不大，即Hypervisor、VIOS的消耗也对功耗有一定的影响），而磁盘使用情况、内存利用率、光纤卡使用情况对功耗影响不大。

##（二）	与IBM官方功耗评估值的对比
IBM官方估值比实测值高约30%。

![6.png](/home/attachment/201708/08/898849_150218629439847.png)

##（三）	CPU对功耗的影响比例
CPU对功耗的影响比例实测值与官方估算值相差不大,计算CPU 100%时和CPU 0%时功耗的差异百分比。

实测值：（4.33 – 3.84）/ 4.33 = 11.3% 
IBM估算值：（5.57 – 5.07）/ 5.57 = 9.0%

**欢迎大家与我留言，也可以关注个人微信公众号：性能测试与调优**

功耗 lpar

著作权归作者所有

如果觉得我的文章对您有用，请点赞。您的支持将鼓励我继续创作！

添加新评论0 条评论

Ctrl+Enter 发表

匿名评论

如何评估功耗

添加新评论0 条评论

本文隶属于专栏

作者其他文章

相关文章

相关问题