diy服务器主机低功耗吗，diy服务器主机低功耗

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《DIY低功耗服务器主机：打造高效节能的计算中心》

一、引言

在当今数字化时代，服务器在企业运营、数据存储、云计算等众多领域发挥着至关重要的作用，服务器的功耗问题也成为了人们关注的焦点，特别是对于那些需要长期运行服务器且关注能源成本和环保的用户来说，DIY一台低功耗的服务器主机是一个极具吸引力的选择，本文将深入探讨DIY低功耗服务器主机的相关话题，包括其可行性、组件选择、性能优化以及实际应用场景等多个方面。

二、低功耗服务器主机的需求与优势

（一）能源成本节约

传统的服务器主机由于其高性能的组件和持续的高负载运行，往往消耗大量的电能，对于数据中心等大规模服务器部署场所，电费开支是运营成本的重要组成部分，而低功耗服务器主机能够显著降低电力消耗，以一台普通服务器每年消耗2000度电（假设）为例，如果能将功耗降低50%，每年就能节省1000度电，这对于大规模的数据中心而言，是一笔相当可观的费用。

（二）散热压力减小

高功耗的服务器会产生大量的热量，这就需要强大的散热系统，如大型散热器、多个风扇甚至液冷系统，这些散热设备不仅增加了硬件成本，而且自身也消耗电能，低功耗服务器主机产生的热量相对较少，对散热系统的要求较低，可以使用较小的散热器和较少的风扇，进一步降低了整体成本和噪音水平。

（三）环保意义

随着全球对环境保护的重视，降低能源消耗也是履行社会责任的表现，低功耗服务器主机有助于减少二氧化碳等温室气体的排放，符合可持续发展的理念。

三、组件选择对于低功耗的影响

（一）处理器（CPU）

1、低功耗CPU系列

- 英特尔的酷睿T系列处理器，例如酷睿T2500等，它们专为低功耗需求设计，采用了先进的制程工艺，在提供一定计算能力的同时，功耗可以控制在较低水平，这些处理器的TDP（热设计功耗）通常在35 - 45W之间，相比于一些高性能桌面处理器的65W甚至更高的TDP有明显的优势。

- AMD的APU系列中的一些低功耗型号，如Athlon 200GE，它集成了显卡核心，在满足一些轻量级服务器任务（如文件共享、简单的网络服务等）的同时，功耗也能保持在较低水平，其TDP约为35W。

2、性能与功耗平衡

- 在选择CPU时，不能仅仅关注功耗，还需要考虑性能是否能够满足服务器的任务需求，对于一个主要用于小型企业内部文件存储和共享的服务器，上述低功耗CPU已经足够，但如果要运行复杂的数据库查询或者虚拟机，可能需要选择性能稍高一些的低功耗多核处理器，如英特尔的至强D系列，它在多核心处理能力上更强，同时也保持了相对较低的功耗。

（二）主板

1、主板芯片组

- 选择支持低功耗CPU的主板芯片组非常重要，英特尔的B系列芯片组主板，如B460等，在与低功耗酷睿处理器搭配时，能够有效地管理电源，实现诸如CPU降频等节能功能，这些主板在电路设计上注重功耗优化，减少不必要的电能损耗。

- AMD方面，A320芯片组主板对于APU的支持较好，它能够合理分配电源给处理器和集成显卡等组件，并且自身的待机功耗较低。

2、主板的附加功能

- 一些主板具有节能功能，如华硕的EPU智能节能处理器，它可以根据系统的负载情况自动调整电源供应，当服务器处于低负载状态时，降低各个组件的供电电压和频率，从而达到节能的目的。

（三）内存

1、低电压内存

- DDR4低电压内存（如DDR4 - 2133 CL15 1.2V）相比于标准电压内存（1.35V或1.5V），在运行时功耗更低，虽然每根内存的功耗降低幅度可能不是特别大，但是在服务器中通常会安装多根内存，累计起来也能节省一定的电能。

2、内存容量与功耗关系

- 在满足服务器应用需求的前提下，合理控制内存容量也有助于降低功耗，过多的内存如果没有得到充分利用，会增加系统的待机功耗，对于一个主要用于小型办公网络文件共享的服务器，8GB内存可能已经足够，而不需要盲目地安装32GB或更多的内存。

（四）存储设备

1、固态硬盘（SSD）与机械硬盘（HDD）

- SSD在读写数据时的功耗相比HDD有一定优势，特别是在随机读写任务中，HDD需要频繁地移动磁头，这会消耗较多的电能，而SSD基于闪存技术，读写操作相对简单，功耗较低，一块普通的2.5英寸7200转机械硬盘在读写时的功耗约为5 - 10W，而一块SATA接口的SSD在读写时的功耗通常在2 - 3W左右。

2、存储阵列的功耗优化

- 如果需要构建存储阵列，选择合适的RAID级别也可以影响功耗，RAID 1（镜像）相比于RAID 5，在数据写入时的功耗可能会更低，因为RAID 1只需要将数据同时写入两个硬盘，而RAID 5需要进行更多的奇偶校验计算和数据分布操作，会消耗更多的电能。

（五）电源供应单元（PSU）

1、高效电源

- 选择80 PLUS认证的电源，特别是80 PLUS金牌、白金甚至钛金认证的电源，这些电源在电能转换效率上更高，能够将输入的交流电更有效地转换为服务器组件所需的直流电，减少转换过程中的电能损失，一个普通的非80 PLUS认证电源的转换效率可能在70%左右，而一个80 PLUS金牌认证的电源转换效率可以达到90%以上。

2、合适的功率

- 根据服务器组件的功耗总和，选择合适功率的电源，如果选择功率过大的电源，在低负载运行时，电源自身的转换效率会降低，从而浪费电能，一个由低功耗CPU、少量内存和存储设备组成的服务器，其总功耗预计在100 - 150W左右，选择一个250W - 300W的80 PLUS金牌电源就足够了。

四、性能优化与功耗管理

（一）BIOS设置

1、电源管理模式

- 在BIOS中，可以调整CPU的电源管理模式，将其设置为节能模式，CPU会根据负载自动降低频率和电压，不同的主板可能会有不同的电源管理选项，如华硕主板的EPU节能模式可以在BIOS中进行更精细的调整，包括设置不同的性能/功耗比例曲线等。

2、硬件设备的启用与禁用

- 可以在BIOS中禁用一些不需要的硬件设备，如未使用的串口、并口或者板载声卡等，这些设备即使在不使用时也可能会消耗少量的电能，禁用它们可以进一步降低系统的待机功耗。

（二）操作系统级别的功耗管理

1、系统电源计划

- 在Windows操作系统中，可以选择“节能”电源计划，该计划会降低屏幕亮度（对于服务器可能不相关）、降低CPU和硬盘的性能以节省电能，在Linux系统中，如Ubuntu，可以通过安装TLP等电源管理工具来优化系统的功耗，TLP可以自动调整CPU频率、蓝牙和Wi - Fi等设备的电源状态等。

2、进程管理

- 优化服务器上运行的进程，关闭不必要的后台服务和进程，对于一个仅用于文件共享的服务器，不需要运行数据库服务、邮件服务等不必要的进程，这些额外的进程会占用CPU资源，导致CPU无法进入低功耗状态，从而增加整体功耗。

五、实际应用场景与案例分析

（一）家庭网络服务器

1、功能需求

- 家庭网络服务器主要用于家庭内部的文件共享、媒体播放（如通过Plex等媒体服务器软件播放家庭影院中的视频）、智能家居设备的控制中心等功能。

2、低功耗构建

- 可以选择英特尔酷睿T系列处理器搭配小型ITX主板，如华擎的H410M - ITX/ac主板，再加上8GB低电压内存和一块250GB的SSD用于安装操作系统和存储重要文件，电源选择250W的80 PLUS金牌电源，这样构建的家庭网络服务器，其总功耗在正常运行时可以控制在50 - 80W左右，相比于传统的桌面电脑作为服务器使用，功耗大幅降低。

（二）小型企业文件服务器

1、功能需求

- 小型企业的文件服务器主要用于员工文件存储、共享和版本控制等功能。

2、低功耗构建

- 采用AMD Athlon 200GE处理器搭配A320主板，16GB内存（根据企业员工数量和文件存储需求适当调整），多块大容量的HDD或者SSD组成RAID 1或RAID 5阵列（根据数据安全性和成本需求选择），电源选择300W - 400W的80 PLUS金牌电源，这样的服务器在满足企业文件服务器功能的同时，功耗可以控制在100 - 150W左右，相比传统的高性能服务器，每年的电费成本可以降低很多。

六、结论

DIY低功耗服务器主机是完全可行的，并且在能源成本节约、散热管理和环保等方面具有诸多优势，通过精心选择低功耗的组件，如CPU、主板、内存、存储设备和电源，以及进行有效的性能优化和功耗管理，无论是家庭用户还是小型企业用户都可以构建出满足自身需求的低功耗服务器主机，在实际应用场景中，不同的功能需求可以通过不同的组件组合来实现，并且能够在保证性能的同时显著降低功耗，为用户带来长期的经济和环保效益，随着技术的不断发展，未来低功耗服务器主机的构建将会有更多的选择和更好的性能表现。