綠色計算一般可以定義為以對環境負責的方式且高效地使用計算資源方面的研究和實踐。對於數據中心來說，綠色計算常常有助於降低電力和冷卻需求，這也會降低數據中心的資源占用以及場地成本。
在考慮綠色計算時，系統性能通常不是會考慮的問題。但現實是，如果綠色計算會對性能產生有利的影響，大多數 IT 負責人、CIO 和 CTO 會更加支持實現綠色計算。
IBM 為它的 Power Systems 系列提供了許多解決方案，可以幫助服務器提高性能，包括 PowerVM（IBM 的中級虛擬化引擎）、Systems Director Active Energy Manager (AEM)、EnergyScale、AIX 和 Linux。
PowerVM 實現 Micro-Partitioning
大多數人都了解虛擬化的好處：提高系統利用率，減少數據中心的資源占用（需要的物理服務器更少所產生的直接結果），增強快速部署新環境的能力，優化硬件投資，等等。
使用 PowerVM 配置分區環境的方式是影響性能的關鍵因素。我們來看看 Micro-Partitioning（PowerVM 的一個特性）和虛擬處理器。通過使用 Micro-Partitioning，一個 CPU 可以分割並分配給最多 10 個 LPAR，只需給每個分區分配必需的處理器資源，而不必分配整個 CPU，因此這會提高系統資源的利用率。還可以通過在 LPAR 配置文件中增加虛擬處理器數量來提高性能。
考慮一下大多數人在 LPAR 上配置標稱處理能力的方式：如果給一個 LPAR 分配 1.6 個處理單元，就會分配兩個虛擬處理器。這意味著標稱處理能力不會超過 2（甚至在分區不封頂時也是如此），這會限制不封頂分區在性能方面的好處，因為最大標稱處理能力不可能超過配置的虛擬處理器數量。因此，我通常喜歡把默認的虛擬處理器數量加倍，也就是把它設置為 4。在幾年前，這實際上會造成性能問題。
一個稱為虛擬處理器 folding 的特性解決了這個問題，它會盡可能減少使用空閒的虛擬處理器，提高共享處理器池的利用率。虛擬處理器 folding 讓我們可以為分區的環境配置更多的虛擬處理器，可以更好地利用共享處理器池。這個特性的可調參數是 vpm_xvcpus，默認值為 0，這表示打開此特性。實際上，使用 AIX CPU 調優命令 schedo 修改這個可調參數。
啟用這個特性對於不封頂的分區有幫助，因為它允許為分區配置大量虛擬處理器，這可能提高那些 CPU 很忙的分區的性能，同時不會顯著影響系統的總體性能。
如果正確地構建環境，就可以在提高性能的同時減少 CPU 和物理服務器的數量，這會減少電力、冷卻和場地成本，這些都是綠色計算的主要元素。有一個相當新的虛擬化特性，共享的專用處理能力。它讓專用處理器分區可以把空閒的 CPU 周期借給共享處理器池。一些分區需要專用的資源，但是在處理量低的時間段可以通過借出資源提高受管理系統上其他分區的性能，而在高峰時間段不會影響本身的性能。
Capacity on Demand (CoD) 是另一個重要的特性，它支持在業務高峰期間通過臨時訪問更多處理器和內存來提高性能。新特性 Utility CoD 允許用戶按分鐘激活處理能力以應對使用量高峰。
EnergyScale 限制處理器工作負載
AEM 和 POWER6 EnergyScale 技術支持動態的電力節約和管理。Energy Scale 軟件集成在基於 POWER6 處理器的服務器上，它提供控制電力和冷卻的功能。
處理器 folding 與虛擬處理器 folding 不同，它是一種整合技術，可以根據工作負載需要的處理器數量動態地調整可分配的處理器數量。隨著工作負載的增加，工作負載可用的處理器數量會增加，反之亦然。在中低等工作負載期間，這個特性會節省電力，因為不可用的處理器處於低電壓的空閒狀態。AEM 實現並管理處理器 folding。
處理器 folding 節約電力的原理就像是根據利用率修改 LPAR 的配置，但是它的效率高得多而且不會影響配置或 LPAR 處理器利用率。它比 LPAR 高效是因為它不需要在 PowerVM Hypervisor 上做任何工作（這會降低性能）。
AIX 性能調優
盡管聽起來可能奇怪，但是經過正確調優的系統需要的物理 CPU 更少，這會減少供電和冷卻所需的資源。對於減少數據中心的電力和冷卻需求來說，最大的障礙之一就是服務器群中的 CPU 數量。與大家的普遍認識不同，CPU 調優的主要手段不是調整參數，而是實現更有效的工作負載利用率和高效的進程管理。
在開始調優之前，需要建立一個基線，以此判斷健康的系統應該是什麼樣的。這需要使用工具捕捉目前狀態下的數據。可以使用的工具包括 topas 和 nmon。IBM 現在支持 nmon，這也是我最喜歡的監視工具。它的前端讓用戶能夠馬上看到系統性能的狀態。它還可以在後台運行以捕捉數據和檢查性能趨勢。可以使用另一個稱為 nmon analyzer 的工具通過 Excel 電子表格處理數據，這會以圖形方式顯示系統性能。
一個比較老的工具是 nice 命令，它允許調整指定進程的值。可以使用 renice 重新分配正在運行的進程的值。在 AIX 上，使用 schedo 命令通過調度器修改與 CPU 相關的可調參數。
與調優相關的另一個領域是對稱多線程 (SMT)，它是 PowerVM 的一部分。SMT 提供兩個獨立的執行線程。查看它的命令是 smtctl。在啟用這個特性時，系統性能常常會提高大約百分之 30。通過使用動態 LPAR (DLPAR)，可以在運行時增加或減少 CPU 或內存資源。在出現這個特性之前，當需要更多處理能力時，不得不升級 CPU 或使用更強大的機器。通過在虛擬化環境中使用 DLPAR、PowerVM 和不封頂的分區，就可以利用 Power Architecture 的動態功能提高性能，而不需要購買更多硬件。
除了 CPU 調優之外，正確地設計環境也可以節約資金和資源。應該根據今後兩三年的需要設計環境。超過這段時間，技術就會過時了。應該使用 IBM Server Consolidation Spreadsheet Tool 等工具幫助您確定適當的 CPU 數量。如果您打算把 Sun 服務器整合到 Power Systems 服務器，那麼不要只看 CPU 頻率。
關於 Linux
許多組織都在嘗試對硬件和 OS 進行標准化。Power Systems 服務器的優點之一是允許把 x86 應用程序遷移到 Power Architecture 上，而不需要本機重新編譯。PowerVM Lx86 允許運行幾乎所有 x86 Linux 應用程序，這提供了進一步整合的機會。關於跨平台整合的更多信息，請閱讀 “Riding the Next Wave of Enterprise Consolidation” (www.ibmsystemsmag.com/aix/augustseptember09/coverstory/25997p1.aspx)。
目前的 IBM Power Systems 服務器基准測試表明，在處理能力方面它們比其他體系結構有明顯的優勢。把 Linux 應用程序從 x86 服務器群遷移到 Power Systems 服務器上的分區可以提高可管理性和性能，同時有助於通過整合降低電力和冷卻成本。
在綠色解決方案中添加性能調優
盡管在考慮綠色計算時可能不會想到性能，但它是一個重要的方面。在 Power Systems 服務器上，可以同時實現綠色計算和出色的系統性能。
