網絡服務器環境標志技術要求的檢測及分析

周會芬 國家電子計算機質量監督檢驗中心

1 環境標志

目前，世界各國政府都在采取積極的環境保護措施，歐美等發達國家制定了詳實的環境標志計劃。我國從1993年也開始實施環境標志計劃，并于2008年實施了“環境標志產品政府采購”機制，在很大程度上反映了國家對環境保護的政策傾斜，以及環境標志作為一種經濟手段，其對國民經濟建設和環境保護事業發展的重大意義。中國環境標志圖形由清山、綠水、太陽及10個環組成。加貼該標志的產品不僅質量合格，而且在生產、使用和處理處置過程中符合特定的環境保護要求，與同類產品相比，具有低毒少害、節約資源等環境優勢。通過該標志的發放，即可引導消費者購買環保的產品，也可以刺激企業生產對環境有益的產品，最終實現環保。

目前頒布實施的用于環境標志認證的標準已經有80多個，其中在2011年3月頒布實施了《HJ 2507-2011 環境標志產品技術要求 網絡服務器》的認證標準。該標準對網絡服務器里面的有毒有害物質、對供電模塊效率和產品功耗等進行了限值，并對可再生利用設計、生產過程、包裝材料、回收處理和公開信息等方面都提出了要求。在標準中規定除了供電模塊效率和產品功耗要按照標準附錄B規定的方法進行實驗外，其它要求應通過文件審查結合現場檢查的方式來進行驗證。

2 網絡服務器環境標志技術要求標準解析

2.1 術語和定義

在《HJ 2507-2011 環境標志產品技術要求 網絡服務器》標準中，對網絡服務器、空閑狀態、電源效率、基準配置、擴展配置等術語都進行了明確的定義和劃分，在試驗時可以參照標準中的要求。

2.2 技術要求

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 產品基準配置空閑狀態功耗要求2.2.2.1 單插槽和雙插槽計算服務器基準配置空閑狀態功耗應符合表2要求

表2 單插槽和雙插槽計算服務器基準配置空閑狀態功耗限值要求

2.2.2.2 存儲服務器基準配置空閑狀態功耗應符合表3要求

表3 存儲服務器基準配置空閑狀態功耗限值要求

2.2.3 產品擴展配置空閑狀態功耗要求

2.2.3.1 單插槽和雙插槽計算服務器擴展配置空閑狀態功耗應符合表4要求。

表4 單插槽和雙插槽計算服務器擴展配置空閑狀態功耗限值要求

表5 存儲服務器擴展配置空閑狀態功耗限值要求

2.3 對技術要求中的幾點說明

2.3.1 服務器的分類

根據以上技術要求內容，該標準把網絡服務器根據功能劃分為計算服務器、存儲服務器以及刀片服務器，同時又根據各種服務器的配置情況把計算服務器分為單插槽、雙插槽和4插槽；存儲服務器分為盤控一體型和盤控分離型。標準中對每種類型的服務器的劃分標準和功耗限值都進行了明確的規定。在實驗室進行檢測時，一定要先明確待檢的服務器是屬于那一類的服務器，如果實驗室對服務器的類型有疑問時，應找服務器的生產廠家進行確認。服務器的分類判定是否正確將影響到功耗限值的選取，最終影響產品的合格評定。

2.3.2 功耗限值

在技術要求中，把服務器的功耗限值分成了兩個部分：基準配置的功耗限值和擴展配置的功耗限值，最終的限值是這兩部分功耗限值相加的總和。其中擴展配置的功耗限值是需要根據產品的擴展配置情況查表計算出來的。

2.3.3 其它需要說明的

對于四插槽和四插槽以上計算服務器及刀片服務器在標準中沒有給出具體的功耗限值，只要求服務器應具備處理器級別的能耗管理功能，包括在操作系統下處理器按負載動態調頻調壓、處理器自動休眠、以及內核休眠三項。

3 測試方法及測試中的注意事項

在標準中的附錄B中對產品在空閑狀態下的功耗的檢測和電源模塊效率的檢測與計算進行了明確的規定，本文不再對標準中的測試方法進行描述。下面以一款某型號的服務器為樣品，驗證標準中的測試方法。

3.1 功耗限值的計算

實驗室在接收到樣品后，先根據生產廠家提供的樣品描述單核對產品的配置情況，確定產品的分類，計算出服務器最終的功耗限值。表6為樣品的配置情況。

表6 樣品的實際配置

根據表6，查表2得到基準配置的功耗限值為小于等于65W；然后再查表4，根據產品的擴展配置情況，計算得出擴展配置的功耗，擴展內存增加的限值：8×2=16W；增加硬盤1塊，增加的限值為8W；增加1個1Gbit的以太網口，增加的限值為2W；總的擴展配置功耗限值為16+8+2=26W。因此本次測試的服務器空閑狀態下的功耗限值為：65+26=91W。

3.2 系統功耗的測試

在測試之前，先檢查實驗室的環境是否符合要求，然后按圖1所示搭建實驗環境，連接服務器的網絡端口到活動的以太網絡上。檢查各測試儀器是否都工作正常。啟動服務器，使操作系統正常引導進入操作系統，查看電源管理設置，確保服務器在測試過程中不能進入待機（休眠）狀態，也不會關閉顯示器和硬盤，保存電源管理設置。關閉服務器，并重新開啟服務器，使操作系統正常引導進入操作系統，此時不要再開啟其它任何應用程序。在此狀態下，使服務器穩定20分鐘，開始測試10分鐘，記錄測試時間和功耗。關閉服務器。重復測試3次，取3次測試的平均值，最終計算出系統功耗。

圖1 網絡服務器功耗測試連接圖

本次測試樣品的系統功耗測試情況見表7。

表7 樣品的系統功耗

從表7中可以得出被測服務器的系統功耗為33.8W，小于限值91W，滿足要求。

3.3 供電模塊效率測試

3.3.1 實驗環境的搭建

根據標準要求，需要對服務器內部的供電模塊（電源）進行效率和功率因數的測試。標準中選取了有代表性的3種負載條件（20%、50%、100%）做為測試點，3種負載條件下的限值參見表1。根據標準附錄B.3的要求，按圖2搭建實驗環境。

圖2 供電模塊功耗測試連接圖

3.3.2 供電模塊各路負載的確定

試驗環境搭建完成后，要先根據電源的銘牌標識確定電源模塊各路實際負載的加載情況。首先根據公式1計算出各路負載的降級因數D。

式中：D——降級因數，%；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。

根據本次測試中用到的電源銘牌的標識可以看出，本電源的降級因數不只一個，針對不同的負載其降級因數是不同的。在該電源中，首先針對5V和3.3V的輸出負載進行了限制（最大120W），然后又對12V和5V、3.3V的輸出負載進行了限制（最大264W），最后又對所有的輸出負載進行了限制（最大280W）。根據以上情況，利用公式1，最終計算出各路負載的降級因數：

計算出各路負載的實際降級因數后，根據公式2計算出在各測試點上的各路負載的實際電流。

式中：D——實際計算出的本路負載降級因數，%；Ii——本路負載額定輸出電流，A；Ibus——測試時某一路輸出的電流，A；X——對應選取的測試點，分別選取100、50、20。

根據公式2，計算出在各測試點下的各路負載的電流情況見表8。

表8 各路負載的電流 單位：A

3.3.3 供電模塊效率測試

根據表8中計算出的各路負載的實際電流，設定各路電子負載的實際參數。給被測電源加電，使被測電源在100%負載的情況下穩定15分鐘，然后開始計時，獲取在此狀態下30分鐘內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。

然后重復上述步驟，分別測試出輸出功率為50%和20%時的電源效率。

電源的功率因數可以在功率計上直接讀出，在測電源效率的同時記錄電源的功率因數。

在本次測試中的電源的效率和功率因數見表9，由此可以得出電源的效率和功率因數滿足標準要求。

表9 供電模塊的測試效率和功率因數

綜合以上的系統功耗測試和供電模塊效率的測試結果，可以判定本次測試的服務器滿足標準的相關要求。

4 測試中的注意事項

根據我們目前在測試中遇到的問題，歸納總結出以下幾點測試中的注意事項：

（1）要正確確認服務器的劃分類別及服務器的擴展配置情況，這個很重要，直接關系到服務器限值的選取。

（2）要確保服務器連接到活動的以太網絡上，否則會影響測試數據。

（3）在測試系統功耗時，最好是取一段時間內的平均值（比如10分鐘）。

（4）在測試供電模塊的效率時一定要先觀察電源的銘牌，仔細計算各路負載的降級因數，避免一上來就直接按電源標識的各路負載的電流值給電源加載，這樣可能會損壞電源。

（5）目前服務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，不具備測試的條件。在測試時，需要客戶提供轉接板或直接在金手指上焊接電源線。在進行以上操作時，一定要確保焊接用導線盡量粗和短，同時焊接一定要牢靠，避免虛焊，降低外界實驗條件對實驗結果的影響，從而使測試數據更準確。

5 結束語

目前網絡服務器的的環境標志技術要求的標準HJ2507-2011剛開始實施不久，按該標準進行測試的網絡服務器還不是很多，根據目前測試情況來看，服務器的系統功耗和功率因數基本上能滿足標準要求，供電模塊的效率也基本上可以達到。但是現在也發現有個別電源在額定功率20%負載（輕載）情況下的效率測試值基本上在80%左右，不能滿足標準要求。經過分析認為，這可能和目前市場上流行的80Plus電源有關系。現在一些轉換效率比較高的電源經過測試后都加貼了80Plus的標志，普通的滿足80Plus標準的電源在各負載狀態下的效率都必須達到80%（或以上），這與標準HJ2507-2011中的要求是存在一定差距，因此目前市場上的一部分滿足80Plus的電源不能滿足本標準的要求。建議服務器生產廠家在選購電源時要慎重，不是所有滿足80Plus的電源都可以用在服務器上并通過標準HJ2507-2011測試的，為了保險，建議采用銅獎以上的產品。