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华为核心路由器赢领“绿色通信”时代

2019-02-26    来源:中国节能网
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[ 导读 ]:随着4G/5G、4K视频、云计算、数据中心、移动互联网等新技术新业务的快速发展,全球通信业正在进行大规模的网络建设。大规模建设的背后,是对能源需求的指数级增长。据不完全统计,通信行业年均耗电300亿度以上,其中50%能耗来自通信主设备,而设备的节能可带来1:1的空调节能,因此设备节能改造迫在眉睫。
 随着4G/5G、4K视频、云计算、数据中心、移动互联网等新技术新业务的快速发展,全球通信业正在进行大规模的网络建设。大规模建设的背后,是对能源需求的指数级增长。据不完全统计,通信行业年均耗电300亿度以上,其中50%能耗来自通信主设备,而设备的节能可带来1:1的空调节能,因此设备节能改造迫在眉睫。
通信机房耗电构成
2015年9月27日,中国国家主席习近平在联合国气候变化问题领导人工作会议时表示,“中国争取到2020年实现碳强度降低40%-45%的目标”。中国工业和信息化部的《指导意见》,要求运营商“新建通信网络应全面引入节能技术和设备,积极推动老旧设备退网,加快传统交换设备和高耗能设备的升级改造”。
高能耗设备除了带来大量电费增加外,对机房部署环境要求会更高,随着设备容量不断扩容、功耗越来越大,供电系统、空调等配套也需要随之升级改造。另外设备温度过高还会影响其可靠性和使用寿命,有数据统计,当环境温度上升时,设备失效率将会显著提升,影响设备的稳定运行。
核心路由器作为IP骨干网最关键的设备之一,承载汇聚全网业务流量,且流量以每年50%以上速度增长。传统核心路由器单台设备容量可达Tbps~10Tbps级别,耗电量高达上万瓦,随着网络规模不断扩大,所消耗的能耗会成倍增长。因此核心路由器节能降耗势在必行,现有IP网络需要尽快引入绿色节能的核心路由器。
华为核心路由器节能技术揭秘
华为核心路由器采用“动态节能”设计理念,从设备功耗监测、节能模式管理、节能降耗技术等方面系统化设计,通过对硬件配置、使用环境、用户数、业务流量等参数进行实时、动态、智能的监测,软件、硬件相互配合动态调整资源,可实现基于不同应用场景的精细化节能降耗,使设备在能耗、性能、功能三方面找到最佳平衡。
华为核心路由器“动态节能”的关键技术包括采用先进工艺芯片、线卡架构优化、流量动态节能、专利的散热设计等,使设备整体功耗较业界同类产品低50%。
先进工艺芯片
据专业实验分析,核心路由器能耗90%来自线卡,而线卡能耗70%又来自于芯片,因此核心路由器节能主要依赖于芯片技术的发展及其降耗技术。半导体工艺发展迅速,从早期的65nm、45nm、40nm到现在的32nm、28nm、16nm时代,设计经验表明,芯片工艺每提升一代,单位门电路能耗降低接近30%。华为核心路由器目前主流采用32nm/28nm/16nm工艺技术,整体设备功耗得到大幅降低。
线卡架构优化
对于路由器常用的路由表项查找功能,业界通用的商业芯片大都是采用专用硬件查找芯片设计,而华为通过查找算法优化将这一功能集成在NP芯片中,使得芯片功能的集成与分离更加合理。这一改进大大简化了查表流程,节省了芯片数量和互连接口,减少2.5倍的内存访问,同时也有效降低了能耗。
流量动态节能
一般网络都采用轻载设计,随着业务的快速发展,流量突发时有发生,动态节能技术应运而生。除了常见的动态关闭未用线卡、端口技术外,华为核心路由器还独特设计了流量动态节能技术,可根据流量实时调节NP工作处理核数量与处理频率、Serdes总线数量等,最大限度的发挥在不同流量场景下的降耗能力。
专利散热设计
华为核心路由器采用最新碳纤维导热材料,导热系数提升5倍以上;采用专利的散热器技术,克服器件高度差异引起的受力和热阻增大问题,解决布局和散热之间矛盾,提升主芯片的散热效率。同时设备采用“U”形风道设计,增加了气流与被散热单元接触面积与持续时间,从而加强了热交换效果,散热能力大幅提升。
华为核心路由器赢领“绿色通信”时代
绿色节能是人类永恒的话题,越来越多的运营商要求通信设备具有更低的功耗和更高的能效比。中国电信、中国联通、中国移动、新加坡电信、比利时电信等全球运营商,对新入网的核心路由器均有明确的绿色节能要求,部分还需要进行严格的能耗测试,并作为设备部署安装的关键考核项。
在国际权威测试机构EANTC组织的功耗测试中,华为核心路由器NE5000E表现优异,较业界同类产品相比,平均功耗低50%以上。以满配400G单板为例,部署一套2+8集群一年节省的电费就可以新购买一台核心路由器,赢领“绿色通信”时代。
华为400G核心路由器自2013年业界首次发布以来,目前已在全球超过280+商用项目,包括意大利电信、新加坡电信、俄罗斯Megafon、中国电信、中国移动、中国联通等,获得了全球主流运营商的认可和青睐。
 
关键词: 华为 通信 节能
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