ATCA：綠色節(jié)能的未來(lái)趨勢(shì)

摘要：ATCA為迅速發(fā)展的ICT產(chǎn)業(yè)提供了一套高性能、低成本和低功耗的節(jié)能減排解決方案。ATCA機(jī)箱本身的熱設(shè)計(jì)具有優(yōu)秀的散熱功能，結(jié)合CP-TA的標(biāo)準(zhǔn)熱測(cè)試與數(shù)值分析軟件的熱仿真，必將以最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)成為未來(lái)發(fā)展
關(guān)鍵詞：先進(jìn)的通信計(jì)算機(jī)架構(gòu)；節(jié)能；最優(yōu)化；趨勢(shì)

1 ICT節(jié)能減排背景介紹
隨著我國(guó)電信事業(yè)的飛速發(fā)展和通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電信企業(yè)的能源消耗也在迅速增加。目前，ICT(信息與通信技術(shù))產(chǎn)業(yè)的CO2排放量雖然只占全球所有行業(yè)碳排放量的2％，但增長(zhǎng)迅速，以現(xiàn)在每年約4％的速度遞增，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到1．43Gt。在中國(guó)，這樣的趨勢(shì)同樣存在，如圖1所示。因此，ICT節(jié)能減排已是國(guó)家中長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)，在“十二五”規(guī)劃中也明確提出了ICT節(jié)能減排的要求與指標(biāo)。

在ICT能源消耗中，50％以上來(lái)自于服務(wù)器與數(shù)據(jù)中心機(jī)房。在有限的空間內(nèi)，在減少能耗、提高能源利用率的前提下，高能效、低成本的機(jī)房架構(gòu)必將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。ATCA以開(kāi)放性等諸多優(yōu)勢(shì)，能在節(jié)能減排上達(dá)到極好的性能。

2 ATCA標(biāo)準(zhǔn)介紹
ATCA(Advanced Telecom Computing Architecture，先進(jìn)的通信計(jì)算機(jī)架構(gòu))是由PICMG(PCI Industrial Computers Manufactures Gro up，PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造組織)于2001年開(kāi)始制定的，目的是為下一代融合通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供一個(gè)高性?xún)r(jià)比、基于模塊化結(jié)構(gòu)的、兼容的、并可擴(kuò)展的硬件架構(gòu)，同時(shí)以模塊結(jié)構(gòu)的形式出現(xiàn)，以支持符合現(xiàn)代傳輸要求的科技或應(yīng)用。ATCA是一種全開(kāi)放、可互操作的電信工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的各種應(yīng)用需求。
ATCA標(biāo)準(zhǔn)由核心規(guī)范PICMG3．0和一系列輔助規(guī)范PICMG3．X組成。核心規(guī)范定義了ATCA系列規(guī)范中的機(jī)械設(shè)計(jì)、系統(tǒng)管理、電源分布、散熱、背板互連等部分；輔助規(guī)范內(nèi)容則定義了在核心規(guī)范中互連的傳輸方式。實(shí)質(zhì)上，核心規(guī)范定義了板對(duì)板通信的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，而輔助規(guī)范定義了這些點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的協(xié)議＼規(guī)范。PICMG3.X包括的四個(gè)輔助協(xié)議已經(jīng)被確認(rèn)通過(guò)，它們是：PICMG3．1 Ethernet和FC；PICMG3．2 InfiniBand；PICMG3．3 StarFabric；
PICMG3．4 PCI Express；PICMG3．5高級(jí)結(jié)構(gòu)互連／串行高速I(mǎi)／O傳輸(正在制定中)。

通常所說(shuō)的ATCA一般是指PICMG3．X系列規(guī)范，廣義的ATCA包括PICMG組織制定的ATCA＼ATCA300以及MicroTCA＼AMC等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)族如圖2所示。

3 ATCA的節(jié)能優(yōu)勢(shì)
在PICMG 3．X規(guī)范定義下，ATCA在外形設(shè)計(jì)(機(jī)箱)上確保了更大的空間，同時(shí)提供了冗余風(fēng)扇設(shè)計(jì)，以增強(qiáng)散熱系統(tǒng)的功能。這些基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有效地確保了設(shè)備系統(tǒng)獲得電信級(jí)的穩(wěn)定性，不會(huì)因?yàn)樯岵蛔慊蛟O(shè)備過(guò)熱而導(dǎo)致宕機(jī)。
基于A(yíng)TCA架構(gòu)的產(chǎn)品有較好的散熱性能，這使得采用ATCA架構(gòu)的產(chǎn)品能夠采用更高計(jì)算速率的CPU，使得在同等條件下，采用ATCA架構(gòu)的產(chǎn)品可以擁有更快的計(jì)算速度、更強(qiáng)的兼容性、更低的成本以及更為靈活和快速的業(yè)務(wù)部署能力。
并且，ATCA技術(shù)的刀片服務(wù)器產(chǎn)品的功耗只有普通刀片服務(wù)器的10％，這對(duì)于數(shù)據(jù)中心尤其是超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)意義巨大，可以為數(shù)據(jù)中心緩解其最為迫切的供電問(wèn)題。