第 9 章 使用 PowerTOP 管理能耗
降低计算机系统的整体功耗有助于节省成本。有效地优化每个系统组件的能源消耗包括研究系统执行的不同任务,并配置各个组件以确保其在该作业的性能正确。降低特定组件或整个系统的功耗,可以降低产生的热量并可能会降低性能。
正确的电源管理结果包括:
- 服务器和计算中心的 Heat 缩减。
- 降低辅助成本,包括冷却、空间、电缆、电缆和不间断电源(UPS)。
- 延长笔记本电脑的电池寿命.
- 降低 carbon dioxide 输出。
- 满足与 Green IT 相关的政府法规或法律要求,如 energy Star。
- 满足新系统的公司指南。
9.1. 电源管理基础 复制链接链接已复制到粘贴板!
有效电源管理基于以下原则构建:
- 空闲 CPU 应该在需要时唤醒
从 Red Hat Enterprise Linux 6 开始,内核会无空运行,这意味着以前的定期计时器中断已被按需中断替代。因此,空闲的 CPU 可以在新任务排队进行处理前保持空闲状态,并且已处于较低电源状态的 CPU 可以保持这个状态更长时间。但是,如果您的系统中存在会创建不必要的计时器事件的应用程序时,此功能的好处可能会减少。轮询事件(如检查卷更改或鼠标移动)是此类事件的示例。
Red Hat Enterprise Linux 包括根据其 CPU 使用情况识别和审核应用程序的工具。详情请参阅 审计和分析概述 和工具。
- 应该完全禁用未使用的硬件和设备
- 对于存在移动部分的设备(如硬盘)也是如此。此外,一些应用程序可能会留下未使用的但已启用的设备"打开"。当发生这种情况时,内核会假定设备正在使用,这可以防止设备进入节能状态。
- 较少的活动应转代表低的电源消耗
- 电源效率通常取决于现代硬件和正确的 BIOS 或 UEFI 配置,特别是在非 x86 构架中。确定您的系统正在运行最新的官方固件,且在 BIOS 或设备配置设置中启用了电源管理功能。
要查找的一些功能包括:
- 对 ARM64 的 Collaborative Processor Performance Controls (CPPC) 支持
- IBM Power 系统的 PowerNV 支持
- Cool’n’Quiet
- ACPI (C-state)
- Smart
如果您的硬件支持这些功能,且在 BIOS 中启用了它们,Red Hat Enterprise Linux 默认使用它们。
- 不同的 CPU 状态形式及其影响
现代 CPU 与高级配置和电源接口 (ACPI) 结合会提供不同的电源状态。三个不同的状态是:
- Sleep (C-states)
- Frequency and voltage (P-states)
Heat output (T-states or thermal states)
在最低睡眠状态中运行的 CPU 会消耗最少的能源量,但在需要时也会花费更多时间从该状态唤醒。在非常罕见的情形中,这可能会导致 CPU 在每次将要进入睡眠状态时被立即唤醒。这种情况会导致 CPU 一直处于忙碌状态,并在已使用另一个状态时丧失一些潜在的节能好处。
- 关闭的机器使用最少电能
- 省电功能的最佳方法是关闭系统。例如,您的公司可以开发一个企业文化,专注于"绿色 IT"感知,例如在午餐休息或下班后关闭机器。您还可以将多个物理服务器整合到一个较大的服务器中,并使用 Red Hat Enterprise Linux 提供的虚拟化技术虚拟化它们。