Managing Battery Aging for High Energy Availability in Green Datacenters
Managing Battery Aging for High Energy Availability in Green Datacenters
复制标题
管理电池老化以实现绿色数据中心的高能源可用性
DOI：
10.1109/tpds.2017.2712778
复制
发表时间：
2017-12
影响因子：
5.3
通讯作者：
Zheng Nanning
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu Longjun;Sun Hongbin;Li Chao;Li Tao;Xin Jingmin;Zheng Nanning
储能设备（ESD），如UPS电池，已经被重新用于数据中心，作为一种有前途的调节旋钮，用于峰值功率调节和降低电力成本。然而，由于不规律的使用模式，电池逐渐老化，导致有效容量降低，甚至对服务器的可用性构成严重威胁。然而，之前的建议在很大程度上忽略了电池老化问题，这可能导致数据中心服务器的低能量可用性。为了填补这一关键空白，我们在一个装有大量仪器的原型系统上对电池老化进行了为期10个月的彻底研究。从计算系统的角度出发，提出了一种包含老化管理算法的新型电力传输架构BAAT-P (Battery Anti-Aging Treatment Plus)，以隐藏、减少、缓解和规划数据中心高能量可用性的电池老化效应。我们的技术利用多种电池老化机制和动态老化管理算法，为数据中心提供系统级可用性保障。我们用一个真实的原型来评估BAAT-P设计。与没有老化管理策略的电池供电数据中心相比，结果表明BAAT-P可以将电池寿命延长72%，将电池成本降低33%，并有效提高数据中心服务器的能源可用性，同时保持性能关键工作负载的工作负载性能。
Energy storage devices (ESD), such as UPS batteries, have been repurposed in datacenter as a promising tuning knob for peak power shaving and power cost reducing. However, batteries progressively aging due to irregular usage patterns, which result in less effective capacity and even pose serious threat to server availability. Nevertheless, prior proposals largely ignore the aging issues of battery which may lead to low energy availability for datacenter servers. To fill this critical void, we thoroughly investigate battery aging on a heavily instrumented prototype system over an observation period of ten months. We propose Battery Anti-Aging Treatment Plus (BAAT-P ), a novel power delivery architecture included aging management algorithms from the perspective of computing system to hide, reduce, mitigate and plan the battery aging effects for high energy availability in datacenter. Our techniques exploit diverse battery aging mechanisms and dynamic aging management algorithms to provide system-level availability guarantee for datacenter. We evaluate the BAAT-P design with a real prototype. Compared with a battery powered datacenter without aging management policies, the results show that BAAT-P can extend battery lifetime by 72 percent, reduce battery cost by 33 percent and effectively improve energy availability for datacenter servers while maintaining workload performance for the performance critical workloads.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1145/2485922.2485973
发表时间：
2013-06
期刊：
Proceedings of the 40th Annual International Symposium on Computer Architecture
影响因子：
--
作者：
Di Wang;Chuangang Ren;A. Sivasubramaniam
通讯作者：
Di Wang;Chuangang Ren;A. Sivasubramaniam
DOI：
--
发表时间：
2005
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
H. Bindner;T. Cronin;Per Lundsager;J. Manwell;U. Abdulwahid
通讯作者：
H. Bindner;T. Cronin;Per Lundsager;J. Manwell;U. Abdulwahid
DOI：
10.1109/dsn.2007.26
发表时间：
2007-06
期刊：
37th Annual IEEE/IFIP International Conference on Dependable Systems and Networks (DSN'07)
影响因子：
--
作者：
L. Cloth;M. Jongerden;B. Haverkort
通讯作者：
L. Cloth;M. Jongerden;B. Haverkort
影响因子：
5.3
作者：
Jinkyu Lee;B. Yun;K. Shin
通讯作者：
Jinkyu Lee;B. Yun;K. Shin
DOI：
10.1109/hpcsim.2013.6641410
发表时间：
2013-07
期刊：
2013 International Conference on High Performance Computing & Simulation (HPCS)
影响因子：
--
作者：
Yuki Kuroda;A. Akai;Takeshi Kato;Yasuyuki Kudo
通讯作者：
Yuki Kuroda;A. Akai;Takeshi Kato;Yasuyuki Kudo