周會(huì)芬 國(guó)家電子計(jì)算機(jī)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心
目前,世界各國(guó)政府都在采取積極的環(huán)境保護(hù)措施,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家制定了詳實(shí)的環(huán)境標(biāo)志計(jì)劃。我國(guó)從1993年也開始實(shí)施環(huán)境標(biāo)志計(jì)劃,并于2008年實(shí)施了“環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品政府采購”機(jī)制,在很大程度上反映了國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的政策傾斜,以及環(huán)境標(biāo)志作為一種經(jīng)濟(jì)手段,其對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)事業(yè)發(fā)展的重大意義。中國(guó)環(huán)境標(biāo)志圖形由清山、綠水、太陽及10個(gè)環(huán)組成。加貼該標(biāo)志的產(chǎn)品不僅質(zhì)量合格,而且在生產(chǎn)、使用和處理處置過程中符合特定的環(huán)境保護(hù)要求,與同類產(chǎn)品相比,具有低毒少害、節(jié)約資源等環(huán)境優(yōu)勢(shì)。通過該標(biāo)志的發(fā)放,即可引導(dǎo)消費(fèi)者購買環(huán)保的產(chǎn)品,也可以刺激企業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境有益的產(chǎn)品,最終實(shí)現(xiàn)環(huán)保。
目前頒布實(shí)施的用于環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有80多個(gè),其中在2011年3月頒布實(shí)施了《HJ 2507-2011 環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器》的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器里面的有毒有害物質(zhì)、對(duì)供電模塊效率和產(chǎn)品功耗等進(jìn)行了限值,并對(duì)可再生利用設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程、包裝材料、回收處理和公開信息等方面都提出了要求。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定除了供電模塊效率和產(chǎn)品功耗要按照標(biāo)準(zhǔn)附錄B規(guī)定的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)外,其它要求應(yīng)通過文件審查結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查的方式來進(jìn)行驗(yàn)證。
在《HJ 2507-2011 環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器》標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、空閑狀態(tài)、電源效率、基準(zhǔn)配置、擴(kuò)展配置等術(shù)語都進(jìn)行了明確的定義和劃分,在試驗(yàn)時(shí)可以參照標(biāo)準(zhǔn)中的要求。
2.2.1 供電模塊的效率
表1 供電模塊效率限值要求
2.2.2 產(chǎn)品基準(zhǔn)配置空閑狀態(tài)功耗要求2.2.2.1 單插槽和雙插槽計(jì)算服務(wù)器基準(zhǔn)配置空閑狀態(tài)功耗應(yīng)符合表2要求
表2 單插槽和雙插槽計(jì)算服務(wù)器基準(zhǔn)配置空閑狀態(tài)功耗限值要求
2.2.2.2 存儲(chǔ)服務(wù)器基準(zhǔn)配置空閑狀態(tài)功耗應(yīng)符合表3要求
表3 存儲(chǔ)服務(wù)器基準(zhǔn)配置空閑狀態(tài)功耗限值要求
2.2.3 產(chǎn)品擴(kuò)展配置空閑狀態(tài)功耗要求
2.2.3.1 單插槽和雙插槽計(jì)算服務(wù)器擴(kuò)展配置空閑狀態(tài)功耗應(yīng)符合表4要求。
表4 單插槽和雙插槽計(jì)算服務(wù)器擴(kuò)展配置空閑狀態(tài)功耗限值要求
表5 存儲(chǔ)服務(wù)器擴(kuò)展配置空閑狀態(tài)功耗限值要求
2.3.1 服務(wù)器的分類
根據(jù)以上技術(shù)要求內(nèi)容,該標(biāo)準(zhǔn)把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器根據(jù)功能劃分為計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器以及刀片服務(wù)器,同時(shí)又根據(jù)各種服務(wù)器的配置情況把計(jì)算服務(wù)器分為單插槽、雙插槽和4插槽;存儲(chǔ)服務(wù)器分為盤控一體型和盤控分離型。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)每種類型的服務(wù)器的劃分標(biāo)準(zhǔn)和功耗限值都進(jìn)行了明確的規(guī)定。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)時(shí),一定要先明確待檢的服務(wù)器是屬于那一類的服務(wù)器,如果實(shí)驗(yàn)室對(duì)服務(wù)器的類型有疑問時(shí),應(yīng)找服務(wù)器的生產(chǎn)廠家進(jìn)行確認(rèn)。服務(wù)器的分類判定是否正確將影響到功耗限值的選取,最終影響產(chǎn)品的合格評(píng)定。
2.3.2 功耗限值
在技術(shù)要求中,把服務(wù)器的功耗限值分成了兩個(gè)部分:基準(zhǔn)配置的功耗限值和擴(kuò)展配置的功耗限值,最終的限值是這兩部分功耗限值相加的總和。其中擴(kuò)展配置的功耗限值是需要根據(jù)產(chǎn)品的擴(kuò)展配置情況查表計(jì)算出來的。
2.3.3 其它需要說明的
對(duì)于四插槽和四插槽以上計(jì)算服務(wù)器及刀片服務(wù)器在標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出具體的功耗限值,只要求服務(wù)器應(yīng)具備處理器級(jí)別的能耗管理功能,包括在操作系統(tǒng)下處理器按負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)頻調(diào)壓、處理器自動(dòng)休眠、以及內(nèi)核休眠三項(xiàng)。
在標(biāo)準(zhǔn)中的附錄B中對(duì)產(chǎn)品在空閑狀態(tài)下的功耗的檢測(cè)和電源模塊效率的檢測(cè)與計(jì)算進(jìn)行了明確的規(guī)定,本文不再對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試方法進(jìn)行描述。下面以一款某型號(hào)的服務(wù)器為樣品,驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試方法。
實(shí)驗(yàn)室在接收到樣品后,先根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的樣品描述單核對(duì)產(chǎn)品的配置情況,確定產(chǎn)品的分類,計(jì)算出服務(wù)器最終的功耗限值。表6為樣品的配置情況。
表6 樣品的實(shí)際配置
根據(jù)表6,查表2得到基準(zhǔn)配置的功耗限值為小于等于65W;然后再查表4,根據(jù)產(chǎn)品的擴(kuò)展配置情況,計(jì)算得出擴(kuò)展配置的功耗,擴(kuò)展內(nèi)存增加的限值:8×2=16W;增加硬盤1塊,增加的限值為8W;增加1個(gè)1Gbit的以太網(wǎng)口,增加的限值為2W;總的擴(kuò)展配置功耗限值為16+8+2=26W。因此本次測(cè)試的服務(wù)器空閑狀態(tài)下的功耗限值為:65+26=91W。
在測(cè)試之前,先檢查實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境是否符合要求,然后按圖1所示搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境,連接服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)端口到活動(dòng)的以太網(wǎng)絡(luò)上。檢查各測(cè)試儀器是否都工作正常。啟動(dòng)服務(wù)器,使操作系統(tǒng)正常引導(dǎo)進(jìn)入操作系統(tǒng),查看電源管理設(shè)置,確保服務(wù)器在測(cè)試過程中不能進(jìn)入待機(jī)(休眠)狀態(tài),也不會(huì)關(guān)閉顯示器和硬盤,保存電源管理設(shè)置。關(guān)閉服務(wù)器,并重新開啟服務(wù)器,使操作系統(tǒng)正常引導(dǎo)進(jìn)入操作系統(tǒng),此時(shí)不要再開啟其它任何應(yīng)用程序。在此狀態(tài)下,使服務(wù)器穩(wěn)定20分鐘,開始測(cè)試10分鐘,記錄測(cè)試時(shí)間和功耗。關(guān)閉服務(wù)器。重復(fù)測(cè)試3次,取3次測(cè)試的平均值,最終計(jì)算出系統(tǒng)功耗。
圖1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器功耗測(cè)試連接圖
本次測(cè)試樣品的系統(tǒng)功耗測(cè)試情況見表7。
表7 樣品的系統(tǒng)功耗
從表7中可以得出被測(cè)服務(wù)器的系統(tǒng)功耗為33.8W,小于限值91W,滿足要求。
3.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,需要對(duì)服務(wù)器內(nèi)部的供電模塊(電源)進(jìn)行效率和功率因數(shù)的測(cè)試。標(biāo)準(zhǔn)中選取了有代表性的3種負(fù)載條件(20%、50%、100%)做為測(cè)試點(diǎn),3種負(fù)載條件下的限值參見表1。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)附錄B.3的要求,按圖2搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
圖2 供電模塊功耗測(cè)試連接圖
3.3.2 供電模塊各路負(fù)載的確定
試驗(yàn)環(huán)境搭建完成后,要先根據(jù)電源的銘牌標(biāo)識(shí)確定電源模塊各路實(shí)際負(fù)載的加載情況。首先根據(jù)公式1計(jì)算出各路負(fù)載的降級(jí)因數(shù)D。
式中:D——降級(jí)因數(shù),%;P——額定輸出功率,W;Vi——各路額定輸出電壓,V;Ii——各路額定輸出電流,A。
根據(jù)本次測(cè)試中用到的電源銘牌的標(biāo)識(shí)可以看出,本電源的降級(jí)因數(shù)不只一個(gè),針對(duì)不同的負(fù)載其降級(jí)因數(shù)是不同的。在該電源中,首先針對(duì)5V和3.3V的輸出負(fù)載進(jìn)行了限制(最大120W),然后又對(duì)12V和5V、3.3V的輸出負(fù)載進(jìn)行了限制(最大264W),最后又對(duì)所有的輸出負(fù)載進(jìn)行了限制(最大280W)。根據(jù)以上情況,利用公式1,最終計(jì)算出各路負(fù)載的降級(jí)因數(shù):
計(jì)算出各路負(fù)載的實(shí)際降級(jí)因數(shù)后,根據(jù)公式2計(jì)算出在各測(cè)試點(diǎn)上的各路負(fù)載的實(shí)際電流。
式中:D——實(shí)際計(jì)算出的本路負(fù)載降級(jí)因數(shù),%;Ii——本路負(fù)載額定輸出電流,A;Ibus——測(cè)試時(shí)某一路輸出的電流,A;X——對(duì)應(yīng)選取的測(cè)試點(diǎn),分別選取100、50、20。
根據(jù)公式2,計(jì)算出在各測(cè)試點(diǎn)下的各路負(fù)載的電流情況見表8。
表8 各路負(fù)載的電流 單位:A
3.3.3 供電模塊效率測(cè)試
根據(jù)表8中計(jì)算出的各路負(fù)載的實(shí)際電流,設(shè)定各路電子負(fù)載的實(shí)際參數(shù)。給被測(cè)電源加電,使被測(cè)電源在100%負(fù)載的情況下穩(wěn)定15分鐘,然后開始計(jì)時(shí),獲取在此狀態(tài)下30分鐘內(nèi)的交流輸入端的輸入功耗和各路直流輸出端的輸出功耗。按公式3計(jì)算電源的效率。
式中:i——供電模塊的第i路直流輸出,從1到n;ηx——工作效率,%;PIX——輸入功耗,W;PiOX——各路直流輸出功耗,W。
然后重復(fù)上述步驟,分別測(cè)試出輸出功率為50%和20%時(shí)的電源效率。
電源的功率因數(shù)可以在功率計(jì)上直接讀出,在測(cè)電源效率的同時(shí)記錄電源的功率因數(shù)。
在本次測(cè)試中的電源的效率和功率因數(shù)見表9,由此可以得出電源的效率和功率因數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
表9 供電模塊的測(cè)試效率和功率因數(shù)
綜合以上的系統(tǒng)功耗測(cè)試和供電模塊效率的測(cè)試結(jié)果,可以判定本次測(cè)試的服務(wù)器滿足標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
根據(jù)我們目前在測(cè)試中遇到的問題,歸納總結(jié)出以下幾點(diǎn)測(cè)試中的注意事項(xiàng):
(1)要正確確認(rèn)服務(wù)器的劃分類別及服務(wù)器的擴(kuò)展配置情況,這個(gè)很重要,直接關(guān)系到服務(wù)器限值的選取。
(2)要確保服務(wù)器連接到活動(dòng)的以太網(wǎng)絡(luò)上,否則會(huì)影響測(cè)試數(shù)據(jù)。
(3)在測(cè)試系統(tǒng)功耗時(shí),最好是取一段時(shí)間內(nèi)的平均值(比如10分鐘)。
(4)在測(cè)試供電模塊的效率時(shí)一定要先觀察電源的銘牌,仔細(xì)計(jì)算各路負(fù)載的降級(jí)因數(shù),避免一上來就直接按電源標(biāo)識(shí)的各路負(fù)載的電流值給電源加載,這樣可能會(huì)損壞電源。
(5)目前服務(wù)器的電源有很大一部分都是插拔式的電源,電源模塊本身的輸出是金手指,不具備測(cè)試的條件。在測(cè)試時(shí),需要客戶提供轉(zhuǎn)接板或直接在金手指上焊接電源線。在進(jìn)行以上操作時(shí),一定要確保焊接用導(dǎo)線盡量粗和短,同時(shí)焊接一定要牢靠,避免虛焊,降低外界實(shí)驗(yàn)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,從而使測(cè)試數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。
目前網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的的環(huán)境標(biāo)志技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)HJ2507-2011剛開始實(shí)施不久,按該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器還不是很多,根據(jù)目前測(cè)試情況來看,服務(wù)器的系統(tǒng)功耗和功率因數(shù)基本上能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,供電模塊的效率也基本上可以達(dá)到。但是現(xiàn)在也發(fā)現(xiàn)有個(gè)別電源在額定功率20%負(fù)載(輕載)情況下的效率測(cè)試值基本上在80%左右,不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)過分析認(rèn)為,這可能和目前市場(chǎng)上流行的80Plus電源有關(guān)系?,F(xiàn)在一些轉(zhuǎn)換效率比較高的電源經(jīng)過測(cè)試后都加貼了80Plus的標(biāo)志,普通的滿足80Plus標(biāo)準(zhǔn)的電源在各負(fù)載狀態(tài)下的效率都必須達(dá)到80%(或以上),這與標(biāo)準(zhǔn)HJ2507-2011中的要求是存在一定差距,因此目前市場(chǎng)上的一部分滿足80Plus的電源不能滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求。建議服務(wù)器生產(chǎn)廠家在選購電源時(shí)要慎重,不是所有滿足80Plus的電源都可以用在服務(wù)器上并通過標(biāo)準(zhǔn)HJ2507-2011測(cè)試的,為了保險(xiǎn),建議采用銅獎(jiǎng)以上的產(chǎn)品。