پاور یا منبع تغذیه Switched-mode power supply units (PSUs) سرور چیست؟

پاور سرور به منبع تامین برق سرور گفته می شود که یک سخت‌افزار مجزا می باشد و برق موردنیاز قطعات الکتریکی و الکترونیکی داخل سرور را تامین می‌کند. منبع تغذیه سرور به نام Switching Power Supplies نیز شناخته می‌شود. قطعات سرور نیازمند جریان مستقیم هستند ، اما جریانی که داخل پریز وجود دارد متناوب است. درنتیجه یکی از وظایف پاور تبدیل جریان متناوب شهر به جریان مستقیم موردنیاز قطعات سرور می باشد .در سرور ها از منبع تغذیه وات بالا تا چندین پردازنده می باشد .پاور سرور منبع تامین برق سرور ها و کامپیوتر است و عدم وجود آن مانع از روشن شدن سرور می شود که علت بسیاری از خرابی‌های کامپیوتر مشکلاتیست که در منبع تغذیه رخ می‌دهند. انتخاب و خرید پاور سرور مناسب که با سیستم همخوانی داشته باشد، می‌تواند عملکرد بهینه سرور را تضمین کند. برای راه‌اندازی یک سرور نیاز به قطعه‌ای به نام منبع تغذیه یا پاور است. استفاده از پاور سرور می‌تواند هزینه‌های برق مصرفی را کاهش دهد. پاور سرور از یک ورودی با ولتاژ و آمپر ثابت، ولتاژ و آمپر‌های مختلف تولید می‌کنند. که با استفاده از تکنولوژی‌های خاص، ورودی AC را به ولتاژهای پایین‌تر DC تبدیل می‌کنند. یکی از مهم‌ترین وظایف پاور سرور، تبدیل ولتاژ ورودی ۱۲۰ تا ۲۲۰ ولت به ولتاژ DC مورد نیاز تجهیزات سرور است.پاورهای سرور باکیفیت حتی در بارگذاری‌های سنگین نیز کارآمد باقی می‌مانند و همیشه به صورت بهینه عمل می‌کنند. تغییرات اخیر در فناوری‌هایی مانند مجازی‌سازی می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر عملکرد قدرت سرورها داشته باشد. سرورهایی که به عنوان میزبان مجازی راه‌اندازی می‌شوند، معمولاً دارای سخت‌افزار بیشتری هستند و نیاز به قدرت بیشتری دارند. این سرورها به احتمال زیاد به نقطه بهینه بهره‌وری منبع تغذیه می‌رسند. با کاهش تعداد سرورهای مصرف‌کننده برق، فعالیت‌های فردی می‌توانند صرفه‌جویی واقعی در انرژی ایجاد کنند. منابع تغذیه جدیدتر بسیار کارآمدتر از مدل‌های قدیمی هستند و بازدهی بالای ۹۰ درصد دارند.گاهی پس از خرید سرور نیاز به ارتقا یا تعویض برخی قطعات، از جمله پاور سرور، احساس می‌شود تا کیفیت و سرعت شبکه دچار اختلال نشود. با توجه به نوسانات برق و فشارهای کاری، طول عمر پاور کمتر از سایر قطعات سرور است. هرچه طراحی پاور سرور دقیق‌تر باشد، مصرف انرژی کمتری خواهد داشت. در این صورت اگر از چند سرور در رک استفاده کنید، متوجه کاهش هزینه‌های برق در طول سال خواهید شد.در شرایط عادی هر پاور نیمی از برق مورد نیاز سرور را تأمین می‌کند و در صورت خرابی یکی از پاورها، پاور افزونه جایگزین آن می‌شود و به تنهایی برق مورد نیاز سرور را تأمین می‌کند. این پاورها معمولاً از قابلیت Hot Swapping پشتیبانی می‌کنند؛ یعنی بدون نیاز به خاموش کردن سرور می‌توان پاور را تعویض کرد. این ویژگی در محیط‌های تجاری و سرورهای وب که اطلاعات باید به طور دائم در دسترس باشند، بسیار مفید است. لازم به ذکر است که سرور هایی که Performance پایین تری دارند به منبع تغذیه ای با حجم بسیار بالا  و بسیار پرمصرف نیاز دارند، که بتوانند مصرف انرژی دستگاه را بالا ببرند. ولی برای سیستم ها تیغه ای از پاور سرور مرکزی برای تمامیه شاسی ها استفاده می شود؛ زیرا این پاور می تواند به طور اختصاصی داخل شاسی نصب شود و یا به طور یک پاور server آزاد  به چند عدد شاسی وصل شود. با انجام این کار احتیاج به منبع تغذیه با حجم بالا بسیار کاهش می باشد. همچنین به علت کاربرد روزافزون از سیستم های تیغه ای، منابع تغذیه UPS مختص این سیستم ها طراحی شده که به نام Blade UPS نام گذاری شده و استفاده می‌شوند.

 شاخص اصلی قدرت خروجی یک منبع تغذیه (وات) به شمار می‌رود و حاصل ضرب ولتاژ (بر حسب ولت) در جریان (بر حسب آمپر) معادل با وات است.

 پاور سرور چه ولتاژهایی را تامین می کند ؟

ولتاژهای 3.3، 5، و 12 ولت از ولتاژهای عمومی و رایج در پاورها می باشند.

ولتاژهای 3.3 و 5 ولت: این ولتاژها به طور گسترده توسط مادربردها، مدارها، وسایل جانبی مدارات دیجیتال استفاده می‌شوند.

ولتاژ 12 ولت: این ولتاژ بیشتر برای به حرکت درآوردن موتورهای درایو دیسک و فن‌های خنک‌کننده به کار می‌رود. لازم به ذکر است که شاخص اصلی یک منبع تغذیه، توان آن بر حسب وات است.

منابع تغذیه سنتی معمولاً دارای ظرفیت‌های 450 تا 1800 وات هستند. لازم به ذکر است مدل‌های قدرتمندتر با ظرفیت 2000 وات بسیار نادر هستند؛ زیرا PSU‌های مقاوم در برابر خطا در تجهیزاتی که به چنین انرژی زیادی نیاز دارند، استفاده می‌شوند.

پاور سرور خود را چگونه انتخاب کنیم ؟

هر سرور بر اساس تجهیزات سخت‌افزاری خود به توان خاصی نیاز دارد؛ بنابراین پاور سرور با توان‌های مختلف برای انواع مختلف سرورها و انجام وظایف خاص طراحی و ساخته می‌شود. .در سرور هایی که یک یا چند واحد پردازش گرافیکی (GPU) دارند و به‌طور خاص برای انجام محاسبات پیچیده ریاضی و گرافیکی طراحی شده‌اند. باید به نوع منبع تامین (پاور) دقت نماییم چون باعث سوختگی GPU یا مادربرد می شود . ابزارهای آنلاین متعددی وجود دارند که به شما کمک می‌کنند تا از سازگاری منبع تغذیه با سرور اطمینان حاصل کنید. یکی از این ابزارها، برنامه HPE Power Advisor است که برای تخمین مصرف انرژی و انتخاب صحیح پاور بسیار مفید است. در هنگام خرید پاور سرور باید به نکات مختلفی توجه کنید.

پاور ماژولار چیست؟

پاور‌های ماژولار به دلیل مقیاس‌پذیری عالی، در میان مدیران شبکه جایگاه خاصی دارند. در این نوع پاورها، همه کابل‌ها جداپذیرند، به‌طوری‌که کاربران می‌توانند به راحتی تنظیمات موردنظر خود را اعمال کرده و سیم‌ها و کابل‌های اضافی در داخل سرور را به بهترین شکل مدیریت کنند. این ویژگی این امکان را به کاربران می‌دهد که در صورت بروز مشکلات، مانند عیب در پاور، فرایند عیب‌یابی را به سرعت انجام دهند، زیرا کابل‌های مربوط به مادربرد، پردازنده، کارت گرافیک و دیگر قطعات، جداپذیرند. به این ترتیب پاورهای ماژولار به کاربران نظم و مدیریت بهتری را ارائه می‌دهند.

تفاوت پاور ماژولار با پاور های نیمه ماژولار و غیر ماژولار در چیست ؟

پاور‌های غیر ماژولار وظیفه تبدیل ولتاژ و آمپر ورودی برق شهری را به ولتاژ و آمپر مورد نیاز سرور انجام می‌دهند و به دلیل هزینه کمتری که دارند، به عنوان گزینه‌ای مقرون به‌صرفه محسوب می‌شوند. در این نوع پاور، سیم‌ها به بدنه آن لحیم شده‌ و امکان جداسازی آن‌ها وجود ندارد. در مقابل در پاورهای ماژولار نمی‌توان کابلی را اضافه کرد.

پاورهای نیمه ماژولار به عنوان دستگاهی میان پاورهای ماژولار و غیر ماژولار شناخته می‌شوند. در این نوع پاور، تنها کابل‌های اصلی مورد نیاز مثل کابل ۲۴ پین و کابل ۸ پین پردازنده مرکزی به برد منبع تغذیه متصل شده‌اند اما سایر کابل‌ها جدا می باشند. این امکان را به کاربر می‌دهد که بسته به نیاز، کابل‌های مورد نیاز را جدا یا کابل‌های جدید را متصل کند.

پاورهای ماژولار برای استفاده در سیستم‌های حرفه‌ای که به درگاه‌های متعددی جهت تأمین انرژی قطعات مختلف نیاز دارند، مناسب هستند. طراحی این پاورها به‌گونه‌ای است که فضای داخلی بیشتری دارند و در نتیجه چرخش هوا به بهترین شکل صورت می‌گیرد. همچنین به دلیل کم شدن کابل‌های درون سرور، گردوغبار کم‌تری جمع شده و دمای داخل سرور نیز کاهش می‌یابد.

تفاوت اصلی پاور ماژولار با پاورهای غیر ماژولار و نیمه ماژولار در مدیریت سیم‌ها و کابل و همچنین قابلیت جداسازی آن‌ها است.

پاور سرور ماینینگ

پاورهای سرور ماینینگ در گروه پاورهای با عمر زیاد قرار می‌گیرند که برای سرورها طراحی شده‌اند و دارای قیمت متعادل‌تری نسبت به پاورهای معمولی هستند. در واقع پاورهای سرور ماینینگ با ولتاژ ۱۲۰۰ یکی از گزینه‌های مناسب برای تأمین برق ۶ تا ۸ کارت گرافیک هستند و علاوه بر این به همراه تجهیزات جانبی و برد آزمایش شده موجود می باشند.

این تفاوت قیمت به علت تولید انبوه پاورهای سرور و فناوری ساخت آن‌ها باز می‌گردد. یکی از مهم‌ترین نکاتی که در مورد ماینینگ باید به آن توجه کنید، فعالیت تمام وقت سرور‌هاست. بنابراین سرورها باید در تأمین برق و یکسان نگه داشتن ولتاژ، پایداری خوبی داشته باشند. کاربران حاضرند هزینه بیشتری را پرداخت کنند، اما از پاورهای حرفه‌ای با کیفیت استفاده کنند.

برای انتخاب پاور سروری که بتوان در ماینینگ از آن استفاده کرد، باید مقدار کل وات مصرفی سرور را محاسبه کنید. با محاسبه توان مصرفی هر قطعه سخت افزاری سرور، می‌توانید مقدار کل را تعیین کنید و از طریق آن، پاور مناسب را انتخاب نمایید.

پاور سرور برای ریگ

با افزایش روزافزون تقاضا برای پاورهای مخصوص ماینینگ، شرکت‌ها به دنبال توسعه پاورهای کم مصرفی هستند که به برق کمتری نیاز داشته، حرارت کمتری تولید کنند و در عین حال کم صدا باشند. این اقدامات منجر به افزایش قیمت‌های پاورهای توان بالا و منابع تغذیه‌ی مرتبط با ریگ‌های ماینینگ شده است.

کسانی که به دنبال خرید کارت گرافیک برای ریگ‌های مخصوص ماینینگ هستند، با مواردی مانند انتخاب یک پاور مناسب یا عدم سازگاری آن با رایزرهای PCIe برای اتصال کارت‌های گرافیک به مادربرد، روبرو می‌شوند. برای حل این مشکل، استفاده از یک پاور سرور به عنوان پاور سرور ریگ توصیه می‌شود تا ماینینگ بدون مشکل انجام شود و کارت‌های گرافیک به دلیل نوسانات برق با مشکل مواجه نشوند.

پاورهای سرور در ریگ‌ها در دسته پاورهای نیمه‌حرفه‌ای قرار می‌گیرند که دارای عمر بیشتر و پایداری بهتری هستند. به‌عنوان مثال پاورهای مخصوص ماینینگ اچ‌پی با مدل‌های ۱۲۰ وات یا ۷۵۰ وات همراه با تجهیزات مخصوص برای برد و آزمایش در اختیار کاربران قرار می‌گیرند تا تأمین برق برای کارت‌های گرافیکی بدون مشکل انجام شود.

برای استفاده از پاور سرور برای ریگ، ابتدا باید بریک برد را به پاور وصل کرده و به تعداد کارت گرافیکی که به مادربرد متصل است از کابل‌های انتقال برق استفاده کنید. به طور کلی، برای اتصال به کارت گرافیک و استفاده از خروجی پاور به یک عدد بریک برد پی‌اس‌یو (PSU) سرور، نیاز به کابل تبدیل شش پین نر، پاور به شش که دو پین مادر کارت گرافیک را پوشش می‌دهد و بریک برد پاور سرور یا همان مبدل پاور سرور دارید.

پاور سرور از چه بخش هایی تشکیل شده است ؟

  1. ترانسفورماتور: این قسمت مسئول تبدیل ولتاژ برق AC ورودی به ولتاژهای مورد نیاز برای عملکرد سرور است.
  2. یکسو کننده: وظیفه یکسو کننده، تبدیل برق AC به برق DC است تا بتواند توسط سایر اجزای سرور استفاده شود.
  3. فیلتر: فیلترها در پاور سرور برای حذف نویزهای الکتریکی و تضمین ولتاژ پایدار و خروجی نیازمند به کار می‌روند.
  4. رگولاتور: این بخش مسئول تنظیم ولتاژ و جریان خروجی پاور سرور است تا از اطمینان از عملکرد استحکام و پایداری سرور اطمینان حاصل شود.

چه عواملی برای قیمت پاور سرور تاثیر گذار  می باشد ؟

قیمت پاور سرور به عوامل مختلفی بستگی دارد و در محدوده‌های متنوعی عرضه می‌شود. عوامل گوناگونی بر قیمت پاور سرور اثرگذار هستند که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

  1. فناوری ساخت پاور
  2. توان ورودی و خروجی
  3. کیفیت ساخت
  4. نوع برند پاور
  5. درصد راندمان و بازدهی
  6. میزان مقاومت در برابر نوسانات
  7. تعداد خروجی برق

عملکرد پاور سرور

منابع تغذیه با کارایی بالا، معمولاً انرژی کمتری مصرف می‌کنند. این منابع تغذیه با استفاده از مقاومت‌ها، خازن‌ها و ترانزیستورهایی طراحی شده‌اند که مصرف انرژی کمتری دارند و طول عمر بالاتری ارائه می‌دهند. استفاده از این منابع تغذیه در چندین سرور به صورت هم‌زمان می‌تواند هزینه برق مصرفی سالانه را به طور قابل توجهی کاهش دهد.

توازن توان خروجی و ورودی

برای خرید صحیح باید توازنی بین توان خروجی و توان ورودی پاور برقرار کنید. به‌عنوان‌مثال یک منبع تغذیه با توان خروجی ۲۷۰ وات نیازمند مصرف ۳۰۰ وات توان ورودی است که بازدهی ۹۰ درصد دارد.

 (Redundant) در پاور چیست ؟

در محیط‌های حساس که نیاز به پایداری بالا دارند، پاور افزونه استفاده می‌شود. این پاورها در صورت خرابی یکی از منابع تغذیه، از منبع دیگری استفاده می‌کنند تا سرور به کار خود ادامه دهد.

محاسبه عملکرد هزینه برق سرور چگونه محاسبه می شود ؟

برای محاسبه هزینه‌های مصرفی یک منبع تغذیه، می‌توانید کیلو وات ساعت آن را محاسبه و در قیمت هر کیلو وات ساعت ضرب کنید. به‌عنوان‌مثال اگر یک منبع تغذیه ۱۲۰۰ واتی به مدت ۲۴ ساعت فعال باشد، محاسبه به این صورت است:

۲۴ * ۱۲۰۰ = ۲۸.۸ کیلووات ساعت.

سپس این مقدار را در قیمت هر کیلووات ساعت ضرب کنید تا هزینه روزانه محاسبه شود.

راندمان عملکرد منابع تغذیه سرور های HPE به چند دسته تقسیسم می شود ؟

منابع تغذیه تیتانیوم Titanium که از نسل دهم سرورها به بعد معرفی شده‌اند، دارای بازدهی ۹۶ درصد ، منابع تغذیه پلاتینیم Platinum پاور با راندمان ۹۴ درصد و منابع تغذیه طلایی Gold با راندمان ۹۲ درصد در رتبه‌های بعدی قرار دارند.

مزایای خرید پاور سرور چیست ؟

خرید پاور سرور با کارایی بالا، مانند پاور سرورهای HPE با راندمان 96 درصد، 94 درصد، یا 92 درصد، می‌تواند باعث کاهش مصرف برق و افزایش عمر دستگاه شود. هنگام خرید پاور سرور باید به تعادل بین توان ورودی و خروجی توجه داشته باشید. این تصور که توان خروجی بیشتر از نیاز سرور منجر به صرفه‌جویی در برق و بهبود عملکرد می‌شود، نادرست است. به همان اندازه اگر توان پاور سرور کمتر از نیاز واقعی سرور باشد، فشار زیادی به آن وارد می‌شود و کارایی و طول عمر کاهش می‌یابد.

پاور سرورها با تأمین برق پایدار و مطمئن، اطمینان عملکرد مداوم سرورها را فراهم می‌کنند. ازآنجاکه سرورها معمولاً برنامه‌ها و سرویس‌های حیاتی کسب و کار را اجرا می‌کنند، هر گونه انقطاع برق می‌تواند منجر به توقف فعالیت‌ها و خسارات مالی شود. استفاده از پاور سرورهای قدرتمند و مطمئن می‌تواند از مشکلات ناشی از قطع برق جلوگیری کرده و عملکرد پایدار سرویس‌ها را تضمین کند.

پاور سرورها با توانایی تثبیت ولتاژ و جریان، محافظت در برابر نوسانات برق را فراهم می‌کنند. نوسانات برق می‌توانند به سرویس‌های کسب و کار آسیب رسانده و موجب خرابی سخت‌افزار و از دست رفتن داده‌ها شوند. با استفاده از پاور سرورهای مناسب، می‌توان خطرات ناشی از نوسانات برق را کاهش داده و امنیت و پایداری سیستم را تضمین کرد.

پاور سرورهای مدرن با استفاده از فناوری‌هایی مانند منابع تغذیه سوئیچینگ، به صرفه‌جویی در مصرف برق و کاهش هزینه‌های انرژی کمک می‌کنند. در سازمان‌ها یا مراکز داده‌ای که از چندین سرور استفاده می‌کنند، این صرفه‌جویی‌ها می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر کاهش هزینه‌های عملیاتی داشته باشد.

پاور سرورها با ویژگی‌هایی مانند حفاظت در برابر شوک‌های الکتریکی و نویزهای الکترومغناطیسی، از سیستم‌ها و سرویس‌ها در برابر خطرات الکتریکی محافظت می‌کنند. این خطرات ممکن است ناگهانی و بدون هشدار ظاهر شوند و موجب خرابی دستگاه‌ها و از دست رفتن داده‌های مهم شوند. با استفاده از پاور سرورهای مناسب و دارای ویژگی‌های حفاظتی، می‌توان از خطرات الکتریکی و خسارات ناشی از آن‌ها جلوگیری کرد.

پاور سرورها به ترتیب زیر برای مدل‌های مختلف سرور کمپانی HPE و HP استفاده می‌شوند:

پاور سرور مدل Common Slot در سرور های نسل 7 و 8 شرکت HPE استفاده می شود .

پاور سرور مدل Flex Slot در سرور های نسل 9 و 10 و 11 شرکت HPE استفاده می شود .

  • پاورهای سری G5 با توان 800 تا 1000 وات برای سرورهای DL380 G5 یا HP DL580 G5
  • پاورهای با توان 460 و 750 و 1200 مدل Platinum یا Gold برای سرورهای پرولیانت نسل ششم و هفتم سری DL
  • پاور با توان 1500 وات برای نسل هشتم و سری DL
  • پاورهای 500 و 800 و 1400 وات و مدل Platinum برای نسل G9 سری DL
  • پاورهای مبتنی بر فناوری Low Halogen با توان ۵۰۰ و ۸۰۰ وات برای نسل G10
  • پاور 1600 وات و مدل Titanium برای نسل G10
  • پاور 1000 و 1600 وات مدل Titanium برای نسل G11
123