能耗问题越来越受到国内外产业界和学术界的重视。在高性能计算机系统的能耗优化技术方面目前已开展的研究工作，主要集中在以下几个方面：

1）基础架构级的节能技术。主要包括液冷、存储制冷、高效能电源、高效能散热冷却技术等诸多技术。高效能散热冷却技术包括研究效率更高的散热方式和性能更好的冷却设备，如HP PARSEC体系结构、IBM的机房冷却系统等。存储制冷（Stored Cooling）指预先基于制冷设备存储部分制冷能力，在需要时再有效释放，类似电池的储电功能。液冷技术包括水冷及液态金属制冷，它在当前大型计算机中使用越来越普遍。该技术从系统布局方面进行能耗优化，其优化空间有限。

2）芯片级和部件级的节能技术。主要包括CPU能耗控制、CPU频率调整和专用低能耗部件。CPU加工工艺的不断提升，多核技术和在CPU中集成内存控制器技术的出现，都在提高性能的同时，降低了主板芯片组的能耗。另一方面，通过降低电压和频率也可以降低CPU的动态能耗。Intel推出的动态能耗节点管理器就是一个内嵌于芯片组的带外功率管理策略引擎。它与BIOS和操作系统能耗管理协作，动态地调整平台能耗。在专用低能耗部件研究方面，包括高级内存缓存AMB芯片、SSD固态电子硬盘等技术与产品。该技术控制粒度较细，但均属于局部优化方法，有可能对全局造成负反馈。

3）系统级的节能技术。系统级节能技术包括：基于负载情况动态调整系统状态，实施部分节点或部件的休眠的技术。根据各个进程能耗的不同对CPU任务队列进行调整，把一些产生较多热量的任务从温度较高的CPU上迁移到温度较低的CPU上，从而实现能耗均衡的技术等。该技术主要是从系统全局进行能耗优化。相对于其他级别的低能耗技术，系统级的能耗优化技术是新兴的技术，从全局角度对整体能耗进行优化。可以避免局部的能耗控制对整体造成负反馈，从而达到全局最优控制。(www.daowen.com)

表9-2显示了不同层次上能耗优化方法的关注点以及各自的优势和不足。可以看出，基础架构级的能耗优化需要计算机外的其他知识，而且优化空间有限；部件或芯片级控制粒度比较细，但是局部优化可能对全局产生负面影响；系统级方法则主要通过资源分配等软件方法进行，控制粒度较粗，可以从全局角度进行能耗优化。

表9-2 不同级别的能耗优化方法优缺点对比