62講堂通訊產品能效評估方法

2022-08-16 01:42:08 字數 2605 閱讀 7254

由此看出,簡單的功耗測試無法勝任產品節能設計的評估。實際上,通訊產品節能設計和評估主要是關注產品待機和業務**兩個工作狀態。由於通訊產品節能設計的評估與產品效能有很大的相關性,因此,需要引入一種新的評價方法——產品能效評估,把產品的功耗和產品**效能相結合,即衡量產品在單位**效能所消耗的功耗。

二、 業界主要的產品能效評估方法

表1 業界主要的能效評估方法彙總

(如表1所示)雖然各方法的測試細節和測試引數略有區別,但是其測試的核心思想都把裝置的效能因素作為評估產品節能設計的評估因素,即在不同裝置歸一化的效能下,比較裝置功耗大小,以此來評估裝置節能特性的優劣。

三、 h3c通訊產品能效評估方法

h3c通訊產品能效評估方法借鑑了業界對通訊產品的能效測試方法,並對測試細節進行了優化。該測試方法的主要思想是建立通訊產品功耗和裝置吞吐量(裝置效能)之間的關係,同時與裝置待機功耗進行加權計算,得到裝置最終的能效資料。與單純的功耗測試相比,由於能效測試考慮了裝置的效能因素,因此能更科學地評估通訊產品的節能特性。

具體的評估方法如下。

乙太網交換機和路由器產品的能效計算公式:

測試結果越小,說明產品越節能。

其中:eer:(energy efficiency ratio)能效比,單位為w/gbps。

ti:產品在某一固定配置模型下的裝置最大吞吐量,單位為gbps。

pi:產品在某一固定配置模型下的加權功耗,單位為w。

ci:產品在某一固定配置模型下的應用權重,c1~cn之和等於1。

(注:對於固定埠裝置,由於只有一種固定配置,因此只有c1一種固定配置模型。)

1)最大吞吐量ti的測試

按產品配置模型組網,借助流量測試儀器,完成裝置最大吞吐量的測試。首先測試出裝置的最大吞吐量,然後以最大吞吐量作為業務負荷驗證5分鐘,如果被測裝置不丟包,則記錄裝置最大吞吐量;如果在此過程中,被測裝置丟包,則需要重新測試得到最大吞吐量。吞吐量以上行流量和下行流量的總和計算。

2)加權功耗pi的測試

對於加權功耗pi,乙太網交換機和路由器的計算方法略有不同。

對於固定埠乙太網交換機,因此加權功耗pi的計算方法為:

其中:pj是被測裝置在不同載入負荷下的實際功耗。

bj為裝置在不同載入負荷下功耗的權重係數,b1~bm+bs之和等於1。根據現網裝置流量的調查資料,加權功耗pi測試時,載入負荷分為100%、30%、0%下裝置的功耗,建議對應的權重係數分別為0.2,0.

6,0.1。

(注:0%代表裝置無業務流量,插上所有業務介面線纜和光收發模組,並處於鏈結狀態下的裝置功耗。)

ps為被測裝置的靜態功耗(去除裝置業務介面所有的線纜,拔掉所有光收發模組)。bs為其權重係數,建議取值0.1。

例如:測試得到某款固定埠的盒式交換機(即ci=1)的待機功耗(ps)為40w,在最大**效能下的功耗為120w(即業務負載為100%,記為p100%),業務負載為30%時裝置功耗為95w(記為p30%),業務負載為0%時裝置功耗為80w(記為p0%),此裝置的最大吞吐量為480g,按照上述能效評估方法計算:

加權功耗 pi=

0.2120+0.695+0.180+0.1

93w能效比

模組化乙太網交換機和路由器可能支援多種業務板,在這種情況下,測試任何一種配置都無法表現裝置的真實能效水平,因此通過測試裝置基本單元和各單板的功耗和吞吐量,按照實際需要的組網情況確定加權係數,再計算裝置的加權功耗和吞吐量的比值來評價乙太網交換機和路由器的裝置能效水平。

對於模組化乙太網交換機和路由器,某一固定配置下的加權功耗pi的計算方法為:

其中:bj:產品在某一固定配置下業務員流量佔比權重,b1~bm之和等於1。建議對應的權重係數分別為0.3,0.6,0.1。

pj:裝置在不同負荷水平:如100%、30%、0%等下的綜合功耗。

(注:0%代表裝置無業務流量,插上所有業務介面線纜和光收發模組,並處於鏈結狀態下的裝置功耗。)

3)能效測試要求

為了保證能效測試結果公平、合理、且有很好的一致性,通訊產品的能效測試必須嚴格按照以下條件開展測試。

保證裝置可靠性要求的冗餘模組,需要處於在位狀態下,如:備用電源、備用主控板、備用網板等,冗餘模組需要完全配置;

對於同時支援ac和dc電源的裝置,分別進行測試;

對於提供poe供電的裝置,測試過程應去掉poe電源或禁止使能poe供電功能;

光口採用傳輸距離為10km或以上的光模組進行測試,電埠網線長度不做要求;光電復用埠(combo口)使用電埠進行測試;

配置裝置工作在典型的業務下;

用單播幀,載入雙向流量,使用混合包長進行測試,將幀長為64位元組、節和節的資料報混合在一起傳送給被測裝置,這三類資料報數量混合的比例依次為64位元組:節:節=7:4:1;

測試過程中不允許改變被測裝置的軟、硬體配置及執行狀態;

為了保證測試公正性,規定最大上下行**包數必須同時測量,功耗也需要一起測量;

測試時不允許設定被測裝置埠環迴,測試資料必須經過裝置交換處理。

四、 小結

通過產品能效評估方法,我們可以對產品的節能設計進行全面的評估。由於缺少大量的資料統計,目前還不能按照能效比對產品進行「綠色」等級劃分,但是通過能效測試的方法來評估是否節能已經成為業界趨勢。與此同時,我國通訊行業標準也已經將能效比作為評估裝置是否節能的引數,並且明確了相關的測試方法。

相信在不久的將來,我們可以通過能效比來判定通訊產品的「綠色等級」。

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