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数据中心降能耗不能只顾基础设施 IT系统才是重点

咪哚网(www.midoo.cc)时间:2019-10-09 23:00 稿源:每日经济新闻 手机扫描分享

   “不冒烟的高能耗工厂”“吃电巨兽”,如今,这些词汇也被用来描述数据中心的高能耗问题。

  随着国内数据中心数量急速攀升,昼夜不停运行、为用户提供海量数据服务的数据中心正在吞噬着大量电力。

  今年7月,中国电子节能技术协会数据中心节能技术委员会秘书长吕天文曾表示,目前中国数据中心的耗电量已连续八年以超过12%的速度增长,预计2020年总耗电量将达到2023亿千瓦时。

  9月12日,吕天文接受了《每日经济新闻》记者(以下简称NBD)采访,分析了数据中心能耗的问题,并给出了一些建议。他表示,目前不少地方政府都出台了相关限制数据中心能耗的措施,以PUE值(电能使用效率)为指标来衡量能耗情况,但从技术的角度看,仅评价PUE值并不够,降低数据中心IT系统能耗会带来更好的效果。

  谈能耗指标:唯PUE论是不全面的

  NBD:严控PUE能不能解决数据中心能耗问题?

  吕天文:其实控制PUE一个指标只控制了数据中心基础设施的能效,并没有控制IT系统的能效。IT系统能耗的加大,反而会降低PUE值,但是整体能耗可能上升了。

  这是一个挺有意思的悖论。PUE等于整个数据中心的能耗除以IT系统的能耗,比如说PUE等于1,也就是说我所有的用电都放在IT系统上面,大家便会认为你好先进好厉害。如果PUE等于2,就意味着一半电用在IT系统上面,一半用在了上面,这个一般就认为费电了。但如果IT系统突然变得很费电,PUE反而下降了,实际上能耗却上升了。所以PUE只能衡量数据中心基础设施的能效,如果只唯PUE论的话是不全面的。

  NBD:现在有衡量IT系统能耗的指标吗?

  吕天文:现在没有,或者说还不完善。我们今年承接了国家节能中心的数据中心能效评价技术依据课题,我们也想要研究一些针对咱们国家数据中心的评价体系和指标。

  PUE只能是作为其中一部分,它很有效果,但是它只是衡量了基础设施这一部分的能效,实际上作为一个数据中心整体,大部分的能耗还是在IT系统上边,那么把这大部分的能耗给放掉了,这是不完善的。

  谈节能方法:北方建数据中心有环境优势

  NBD:针对IT系统方面有什么好的节能方法?

  吕天文:从IT产品角度来看,硬件主要分成两类:一类是服务器,一类是网络存储,其中网络存储的能耗更高一些。网络存储分成普通机械硬盘存储,惰性气体盘的存储,还有SSD闪存盘的存储。其中SSD闪存盘存储可以大幅度降低能耗,能降低百分之六七十。如果用氖气盘的话,这种惰性气体盘也能节约10%到20%的能耗。

  服务器的话,这几年它的能耗不降反升,因为很多服务器原来是用CPU(中央处理器),但现在用GPU(图形处理器),同等面积来讲GPU的发热量比CPU的发热量高很多,因为GPU的核数、计算方式都发生了变化。

  NBD:制冷系统方面有什么更先进的节能技术?

  吕天文:比如说曙光节能在研究的液冷技术,液冷能把在基础设施里面耗能最大一块的空调给几乎都节约掉。如果要用纯浸没式液冷系统,可以节约整体数据中心能耗中百分之三四十的能源,这是比较显著的。

  其次还有蒸发冷却空调,可把压缩机冷源这一块的能耗给节约掉,能节约百分之一二十的能源。此外,在北方地区和高海拔地区使用氟泵型空调也可带来显著的节能效果。

  NBD:目前从应用看,业内哪些技术有更好的前景?

  吕天文:液冷技术是未来的冷却技术之一,但市场需要培养,标准需要制订。当前液冷数据中心主要用在超算中心或者部分验证性数据中心里面。对于相对成熟的技术和产品而言,针对大规模部署的数据中心,尤其在北方地区,建议使用蒸发冷却空调;在北方地区小规模一点的,比如说1万平方米以下的,建议用带氟泵的风冷型空调。氟泵空调,相当于是给车加了四驱,可最大限度地利用室外的环境因素,可高效减少能耗,减少压缩机启动时间和次数,节能效果非常显著。

  在南方的话,节能手段类似,需要把整个数据中心系统进行更加精细化的处理。但整体来看,还是在北方建数据中心有更大的环境优势,可利用自然环境冷却的技术和手段比较多一些。

  谈发展趋势:2025年或出现能耗拐点

  NBD:预计未来几年数据中心能耗是否还会保持高速增长?

  吕天文:得看未来几年数据中心面积和单机柜功率的增长情况。从现在的状况看,我预计2025年之前还是要持续增长的,但是2020年到2025年,我认为会有一些新技术的爆发。这些新技术的爆发很可能就会把数据中心整体能耗给拉低,一旦节约的能耗超过增加的能耗,就会出现能耗拐点。

  其中,IT系统方面主要是以SSD这种闪存去替换原来机械硬盘的存储,这会极大减少能耗。制冷方面则是液冷,还有蒸发式冷却空调会爆发,能极大减少的能耗。如果这两类技术叠加,新建的数据中心能耗可能只是现在同等面积、同等功率数据中心能耗的百分之五十,这样节约的能源就很多了。

  NBD:国外科技巨头,像微软、Facebook为减少冷却成本,会把数据中心建在水下、北极圈旁,您怎么看待这些方式?

  吕天文:无论是微软也好,亚马逊、谷歌、Facebook也好,他们不是专门做数据中心的,他们只是拿数据中心为自己使用,不具有推广意义和价值。

  从技术的角度看,他们大部分的数据中心都不具有普适性,不具有推广价值和意义。它(数据中心)建在冰川里,建在海洋里,建在沙漠里,你复制不?而且意义也不大。

  所以说,国内搞技术的千万不能被他们给带偏了。因为对数据中心来讲,首先是可靠性,然后才是可用性。不能为了突出数据中心系统的创新性来减少可靠性,不然只能是伪创新,除了吸引眼球之外,意义和用处不大。同时要考虑到我们技术的普适性,普适性的技术才具有推广意义。

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