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2019-08-12 09:29 出处:PConline原创 作者:刘禹 责任编辑:liuyu6

  地球环境的持续恶化对于所有国家来说都是一个棘手的问题。

  根据《2017年中国生态环境状况公报》,全国338个地级及以上城市中,有239个城市环境空气质量超标,占70.7%;出现酸雨的城市比例为36.1%;54个重要湖泊中有一半以上的水质低于Ⅲ类;2/3的地下水水质为较差级和极差级;全国土壤环境状况也不容乐观,土壤总的点位超标率为16.1%,耕地土壤点位超标绿为19.4%。

绿色环保

  事实上,不仅是高速发展的中国在提倡“绿色发展”。早在20世纪70年代,以美欧日为代表的发达国家都先后提出了一系列关乎绿色发展的法律法规:如美国《能源政策节能法案》(1975)、《能源政策法》(2005)、《清洁能源与安全法》(2009);而在欧洲,《欧共体环境法》于20世纪70年代公布,各国也有着相应更细化的法案;日本则有着更为细致的立法,《环境基本法》(1993),《促进循环型社会形成基本法》(2000)……

  信息化是节能减排的重要手段 但数据中心也要做“精打细算”

  信息化作为促进节能减排的重要手段,已经被业界广泛认可。但信息化所依托的数据中心却是一个不折不扣的耗电大户,其对于气候环境也存在着间接的影响。据中国电子节能技术协会资料显示,2015年中国数据中心的能耗为987亿千瓦时,而这超过了同年北京市的整体耗电量(934亿千瓦时);2016年中国数据中心的耗电量达到了1108亿千瓦时,2017年这一数字则在1200-1300亿千瓦时。而这一数字已经超过了三峡大坝(2017年发电总量976亿千瓦时)与葛洲坝(190亿千瓦时)发电量之和。

  研究显示,预计到2020年中国数据中心耗电量将达到2962亿千瓦时……

  中国企业重视绿色环保与可持续发展战略

  据市场研究机构IDC的《2019中国企业绿色计算与可持续发展研究报告》显示,67%的受访企业已经将绿色计算各项举措贯彻落实到日常的生产运营过程当中。管理方面,大部分企业已经进入到自动化阶段,而21.6%的企业管理平台建设水平达到了智能化阶段。

  另外值得关注的,79%的企业已具备完全与绿色发展战略匹配的数据中心战略,接近九成的企业有绿色环保和可持续发展的主张并积极推动绿色理念,其中超过30%的企业每年都会组织相关的社会实践活动。六成以上企业已开展对环境或自然资源的数字化探索,以推动绿色应用创新。  

 

  而从具体的数据来看,能源使用效率(简称PUE,是评价数据中心能源效率的指标,是数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比)值大于2.0的中国企业从2012年的34.6%下降到2019年的2%,而PUE值小于1.5的企业从3.7%上升到12.9%,但依然有85%的受访企业数据中心的PUE在1.5-2.0之间。而在受调查的超过200家大中型企业中,超过50%的企业已大规模部署并使用模块化数据中心、液体冷却等“绿色计算”技术。可见,当前的数据中心建设已经相当重视节能与环保  

  “绿色计算”需要一套技术体系

  相关研究显示,自2011年开始到2018年,中国数据中心市场规模已经连续六年增速超过25%。虽然相关“绿色”数据中心的数量在持续提升,但整体能耗增速依然庞大。  

  中科曙光公司副总裁曹振南讲述绿色计算面临的挑战

  中科曙光公司副总裁曹振南在会上表示,绿色计算的概念涉及广阔,曙光从自身业务角度出发将其划分为创新数据中心、节能降耗、优化升级、技术融合等四个方面。  

  曹振南表示,具有模块化、绿色化、智能化、高密度、双层融合与双层分离五个特点的曙光第四代数据中心,如今已成为当前IT基础设施的主流。其中,“绿色化和智能化是第四代数据中心的标志。”基于此,曙光所推出的硅立方数据中心,不仅可节约使用成本,在建设、运维周期等方面也更加经济、快速。据悉,曙光不仅率先在国内推出首个可量产“冷板式液冷服务器”、“浸没式液冷服务器”,还在气候变化应对决策支持系统等超算设备上实现了上述产品的大规模应用落地。

  液冷散热 离大规模商用到底有多远

  为什么液冷作为数据中心节能降耗层面多年以来的技术热点,在实际应用中却不多见呢?

  曹振南认为造成这一现象的原因来自于两点:一方面难点来自于技术突破,另一方面更难的则是如何进行产品化。“液冷产品的维护与传统风冷存在很大不同,我们不可能把半科研的产品拿出来推给客户。目前市场上有推出一些高温水冷产品,而沉浸式产品曙光应该说是国内乃至全球的第一家。”曹振南对此说道。

  另外,现阶段数据中心的设计之初都规划有相应的生命周期。许多以风冷为目标设计的数据中心要进行技术改造也面临着一系列难题。这就好比是装修房子,如果请设计师重新规划显然是比基于现有的设计做部分改造则为容易一些。

  曙光在液冷方面主要有两条产品线,一个是冷板,另一个是浸没。曙光认为浸没式散热对于数据中心的建设模式是一种颠覆性的改变。对于现有传统风冷数据中心的改造,曙光并不会一味的向客户推荐最新的浸没式散热技术。

  曹振南对此说道:“现有数据中心如果想进一步提升PUE,我们更多的是从管理入手,将粗放式管理向着精细化梳理,我们将其称之为微模块的机房模式。比如对机房内部的冷热气流做更精细化的管理,以此提升空调的制冷效率,从而降低PUE。另外,如果要进行液冷的改造,可以尝试用冷板做一些改进,因为冷板相对于传统来说已经把整个制冷部分做到了服务器内部,实际上是非常精细化的操作和管理,一些用户现有的机房尚有空余空间就可以经改造从而用上液冷系统。”

  据介绍,曙光在大量液冷数据中心完成的测算显示,对于新建数据中心而言只需要两到三年时间即可以收回初期投入的额外成本,而之后所节约的电力成本基本上就可以视作为整个数据中心内部的收益。“相对于新建,改造数据中心是一件更为复杂的事情,因为用户现有的数据中心情况不一,需要针对客户不同的情况去计算改造收益的成本,从而觉得适不适合进行液冷改造。”曹振南对此进一步解释道。

  那么液冷改造会不会改变用户对于数据中心运维管理上的工作习惯呢?

  曹振南对此说道:“冷板对于服务器乃至整个数据中心的架构改变比较小,换言之,其对于整个系统和用户的习惯并不会产生大的影响,所以用户也比较容易接受,包括企业、政府数据中心,以及大型互联网数据中心都有是其能发挥的场景,曙光在全国也已经做了许多项目,可以说是相当的成熟了。而浸没式目前主要针对大型超算中心,用户对于其的接受程度相比冷板要慢一些,所以说整个大规模的应用可能还需要一定的时间,包括曙光也要进一步去降低成本从而为用户带来更好的性价比,以及如何优化后期运维中的一些问题,随着这些问题逐步成熟,曙光会考虑大规模展开,将浸没式的应用场景逐步下沉,做全面的推广和应用。”

  不仅仅是更低的PUE 还是为了更好的明天

  研究显示,在数据中心的运营成本中,电力成本是最为庞大的支出。而通常制冷耗电要占据整个电力支出的30%到40%。而如果采用液冷散热,会将这一部分支出大幅缩减。同时,如果采用浸没式液冷方案,就可以节省为风冷环境设计的设备内置风扇等散热设备,降低设备能耗支出,从而进一步降低数据中心整体能耗。另一方面,浸没式液冷会使设备整体温度保持一致,从而使相应的设备运行状态更加平稳,进一步降低故障率;包括CPU在内的各部件也可发挥最佳性能,进一步提高资源利用率;另外,浸没式方案中额外制冷成本将趋近于零。

  事实上,北京、上海、深圳等城市已经出台了关于数据中心PUE的一系列强制规定与细化条款。从全国范围来看,未来所有新建数据中心的PUE<1.4已经箭在弦上,其中一线城市的规定也更为严格。这已经不仅是提倡添彩的问题,而是能与不能的问题。节能减排为企业降本增效的同时,也成为了一张必不可少的门禁卡。

  而从更宏观的角度来看,据国家能源局发布数字显示2018年全国居民用电量共计9685亿千瓦时,而全国数据中心用电量以至少1400亿千瓦时推算占比约为15%。如果全国数据中心都采用浸没冷却方案,一年可节省400亿度电,相当于三峡大坝40%的发电量。

  如果在能为国家节能减排政策方针做出贡献的同时,还能提升企业经济效益,面对这样新的技术方案,企业还会有什么样的理由拒绝呢?

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