====== Энергосберегающие технологии серверов ======
<WRAP box round>
Раздел посвящён методам снижения энергопотребления серверов в ЦОД.  
Рассматриваются принципы моделирования и прогнозирования энергозатрат, настройка аппаратных и программных механизмов энергосбережения, а также интеграция этих технологий с системами мониторинга, виртуализации и эксплуатации.
</WRAP>

<WRAP group gap>

<WRAP box round half column>
**Моделирование и управление**
  * [[topics:19:modeling|Моделирование энергопотребления серверов]]
</WRAP>

<WRAP box round half column>
**Практика и развитие**
  * [[topics:19:technologies|Технологии и методы энергосбережения]]
  * [[topics:19:perspectives|Ключевые выводы и перспективы]]
</WRAP>

</WRAP>

<WRAP box round>
**Цепочка процессов: от профиля нагрузки до оптимизации энергопотребления**
<mermaid>
flowchart LR
  classDef big font-size:30px,stroke-width:1.2px,padding:10px;

  A["Профиль нагрузки (телеметрия)"]:::big --> B["Моделирование (bottom-up / top-down)"]:::big
  B:::big --> C["Политики мощности и производительности"]:::big
  C:::big --> D["Технологии энергосбережения (CPU/GPU/DRAM/IO)"]:::big
  D:::big --> E["Оркестрация и консолидация (кластер, ВМ, контейнеры)"]:::big
  E:::big --> F["Мониторинг метрик и обратная связь"]:::big
</mermaid>
</WRAP>

<WRAP box round>
**Опорная таблица: технологии и эффекты энергосбережения**

^ Уровень ^ Технологии и настройки ^ Эффект ^ Комментарий ^
| **CPU / SoC** | DVFS (P-states), C-states, power-capping (PL1/PL2), отключение неиспользуемых ядер | Снижение мощности при низкой загрузке | Возможна задержка при переходах между состояниями |
| **Память** | Self-refresh, power-down, понижение частоты при низкой активности | Снижение энергозатрат DRAM | Увеличение задержек при выходе из режима сна |
| **GPU / ускорители** | Управление P-states, частотами, MIG/partitioning | Снижение потребления вне пиков | Возможны ограничения пиковой производительности |
| **Хранение данных** | NVMe PS0–PS3, спящий режим HDD, адаптивные flush-политики | Снижение потребления накопителей | Рост задержек при пробуждении HDD |
| **Сеть / I/O** | Energy Efficient Ethernet (EEE), offload, динамика линков | Энергосбережение при низкой активности | Возможны изменения latency и jitter |
| **Платформа** | БП 80+ Titanium, оптимизированные VRM, адаптивные вентиляторы | Снижение потерь преобразования и охлаждения | Требуется точная калибровка сенсоров |
| **ОС / Гипервизор** | CPU governor, NUMA-аффинити, tickless-ядро | Снижение фонового потребления | Требует профилирования под workload |
| **Оркестрация** | Консолидация ВМ, автоскейл, усыпление узлов | Снижение энергопотребления кластера | Возможны риски SLA при перегрузке |
| **ПО / Приложения** | Асинхронные очереди, пакетирование, оптимизация алгоритмов | Меньшее время активности CPU/GPU | Требует участия разработчиков |
</WRAP>

<WRAP box round>
**Подходы к моделированию энергопотребления**

^ Подход ^ Суть ^ Применение ^ Результат ^
| **Bottom-up** | Анализ компонентов (CPU, GPU, память, I/O) по телеметрии и моделям | Низкоуровневая оптимизация и проектирование | Карты КПД, зависимости мощности от нагрузки |
| **Top-down** | Корреляции по KPI сервисов и узлов | Планирование ресурсов и энергоэффективность кластера | Профили мощности по времени и нагрузке |
| **What-if / сценарный анализ** | Сравнение политик и режимов энергопотребления | Выбор оптимальных конфигураций и TCO-обоснование | Отчёт по эффектам, сценарная матрица |
</WRAP>

<WRAP box round>
**Ключевые метрики и контроль энергоэффективности**
  * **Производительность на ватт (Performance per Watt)** — сколько полезной вычислительной мощности сервер выдаёт на единицу потребляемой энергии.  
  * **Потребление в простое и при низкой загрузке** — показатель эффективности электроники и систем питания вне пиков.  
  * **Эластичность мощности** — способность сервера быстро снижать и повышать энергопотребление при изменении нагрузки.  
  * **Кривая «нагрузка–потребление»** — реальная зависимость мощности узла от уровня загрузки CPU/GPU.  
  * **Доля вентиляторов в энергопотреблении** — насколько сильно охлаждение влияет на общий баланс мощности.  
  * **SPECpower / SERT** — международные тесты, позволяющие сравнивать энергоэффективность серверов разных производителей.  
  * **Энергопрофиль кластера** — распределение энергопотребления по узлам и системам (питание, охлаждение, вычисления).  
  * **Эффективность утилизации** — отношение фактической загрузки оборудования к его установленной мощности.
</WRAP>


<WRAP box round>
**Контрольные вопросы для аудита энергоэффективности**
  - Есть ли достоверные модели «мощность–нагрузка» для основных профилей работы?  
  - Определены ли политики DVFS и C-states для разных типов нагрузок?  
  - Реализована ли консолидация и усыпление узлов в непиковые периоды без влияния на SLA?  
  - Учтены ли потери в БП, VRM и системах охлаждения при выборе оборудования?  
  - Настроен ли мониторинг Performance per Watt и анализ эффектов «до/после» изменений?
</WRAP>