计算机磁盘存储系统节能技术.doc

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1、计算机磁盘存储系统节能技术摘要:为了实现计算机当中磁盘设备存储系统在节能方面效果的提升,应认识到磁盘设备储存系统的重要性以及节能的意义,以深入的能耗分析为依据基础,从多方面入手,推动磁盘设备储存系统的节能发展。本文就计算机当中磁盘设备存储系统的节能结束进行了分析。关键词:计算机;磁盘;储存系统;节能目前计算机已成为了社会运行中的关键设备,计算机的意义已经超过了机械设备的定义,计算机的运用推动了人类社会的升级、变革。但在计算机大面积推广使用的阶段中也出现了能耗方面的问题,因此现代计算机制造领域也将磁盘储存系统方面的节能当做重要的研究方向。1磁盘储存系统以及能耗问题分析4学

2、海无涯在计算机以及信息技术发展飞速的现代,社会当中信息总量以爆炸的模式发展,各种信息数据显示信息总量在以百分之三十左右的增长速度继续增长,而在人们使用数据记录数据的阶段当中,磁盘设备是主要的信息记录设备,社会也需要磁盘设备储存设备在储存效率以及储存总量方面有所提升。在目前对磁盘设备进行优化的阶段中,为了实现磁盘储存设备性能的提升,通常会将大量的磁盘采用连接的方式组合起来,实现磁盘总容量的提升。但这种组合形式的磁盘处理方法也会使磁盘在运行中产生较大的能耗以及运行成本,对磁盘设备运行的稳定性以及数据安全性造成影响。从实际的磁盘运行方面来讲,磁盘能耗和磁盘设备的性能之间联系紧

3、密。首先,在磁盘设备运行的时候,磁盘的温度会随着使用时间的延长而不断升高。而由于磁盘设备组成结构以及材料特性因素的影响,如果磁盘设备的温度数值升高了5摄氏度,那么磁盘设备的性能就会下降百分之十到百分之十五之间,如果磁盘设备的温度得不到有效的控制,那么还可能导致磁盘损毁。因此现代对于磁盘设备要求较高、需求量较大的场所,在使用磁盘进行数据储存管理的时候,会使用机房空调或者电扇等设备来控制磁盘设备的温度,避免磁盘设备运行受到环境温度的影响,但这种降温处理方式在运用的阶段中会致使设备整体成本增加。其次,虽然从单体磁盘设备的在运行阶段的所消耗的电量较小,但由于目前磁盘设备已经成为

4、社会运行基础设备,因此磁盘设备的总量极为惊人,进而磁盘设备总体所产生的能量消耗也就会十分庞大。2磁盘设备的运行原理以及能耗目前磁盘设备的设计结构以及原理已经趋近成熟,从设备组成角度来看,完成的磁盘设备组成通常会包括磁盘片部分、设备磁头部分、磁头臂结构、设备永磁体部分以及音圈马部件、设备空气滤片部件。当磁盘设备所执行数据储存任务的时候,也就是当磁盘响应I/O信号请求的状态下,会经历下面几个阶段。首先是寻道阶段,在这阶段中磁头部件会发生移动,并停留在相应的柱面之上。其次是旋转的阶段,在确定了磁盘的柱面之后,磁头就会逐渐的发生旋转,最终旋转到标准位置上。第三是数据信息传输的阶

5、段,将会以磁头作为媒介,向磁盘中写入相应的数据内容或者读取磁盘当中的数据内容。最后是空闲阶段,当磁盘设备接收I/O请求信号并完成上述各阶段的操作之后就会进入空闲待机的状态,直到再被下一个I/O请求信号激活。而从磁盘的工作状态方面进行划分的时候,通常可以将磁盘设备划分为活动状态、磁盘设备空闲状态以及磁盘设备待机状态,各个状态下磁盘设备的运行效率以及运行功能之间差别较大,因此各个状态之间也在能耗方面存在差别。比如磁盘设备处在活跃状态的条件下,磁盘设备当中的盘片会保持较高的旋转速度,而磁头部件也会执行寻道的任务指令,并进行大量的数据信息存储任务,这一阶段中的能源的消耗量较为巨

6、大。而当磁盘设处在空闲状态下的时候的,虽然磁盘片会保持一定的旋转速度,但是磁头臂部会处在停止运行状态,并且磁盘设备当中的其他大部分的设备也会处在停止的状态,也使得磁盘设备在这一阶段当中的能耗较。最后是磁盘设备的待机状态,当磁盘进入到这一状态下的时候,不但设备当中的电子器件会处在关闭的状态的,同时设当中的磁盘部件也会停止转动,设备磁头部件会回归相应的位置,因此在磁盘设备运行的各种状态当中,磁盘设备的待机状态是能耗最小的状态。另外,在磁盘设备运行中,由于各个组成部件在功能、运行模式之间存在差异,在众多组成部件当中,磁盘部件、磁盘设备磁头部件等类型的机械部件所造成的能耗最多。

7、在根据实际节能需要以及节能特点进行磁盘设备节能优化的时候,需要工作者能结合设备各组成部件特点以及运行状态之间的区别进行设计,实磁盘设备运行中节能效果的提升。4学海无涯3磁盘能耗的评价标准及测量方法3.1磁盘能耗评价标准。磁盘存储系统能量消耗的实际数值是评价磁盘存储系统能耗的衡量标准。能耗指标可分为下列两种:总能耗和每次I/O的平均能耗。总能耗指一段时间内磁盘或磁盘存储系统消耗的能量总和,衡量标准为能量的单位焦耳;而每次I/O的平均能耗是指单次I/O消耗的能量。3.2磁盘能耗测量方法。磁盘存储系统的能耗测试主要有下面两种方法:实际测量和模拟

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