數(shù)據(jù)中心節(jié)能之路漫長綠色設(shè)計大勢所趨

ZmlZwh 2018-08-15

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近

日，工業(yè)和信息化部辦公廳、國家機關(guān)事務(wù) 管理局辦公室、國家能源局綜合司三部門聯(lián)合發(fā)文正式對外發(fā)布了國家綠色數(shù)據(jù)中心試點單位名單，這份共有84個試點單位的名單涉及制造領(lǐng)域8家、金融領(lǐng)域3家、能源領(lǐng)域1家、公共機構(gòu)16家、電信領(lǐng)域27家、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域29家。數(shù)據(jù)中心的節(jié)能正從傳統(tǒng)的ICT領(lǐng)域擴展到數(shù)據(jù)中心其他應(yīng)用領(lǐng)域，一股數(shù)據(jù)中心節(jié)能大潮正在向各行各業(yè)蔓延。

節(jié)能之路還很長

　　數(shù)據(jù)中心作為信息的重要載體，其建設(shè)也進入快速發(fā)展期。研究顯示，我國數(shù)據(jù)中心總量已超過40萬個，能耗較高，年耗電量超過全社會用電量的1.5%，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的電能使用效率（PUE）仍大于2.2，與國際先進水平相比有較大差距。目前，美國數(shù)據(jù)中心平均電能使用效率（PUE）已達1.9，先進數(shù)據(jù)中心PUE已達到1.2以下。

　　根據(jù)2015年3月發(fā)布的《國家綠色數(shù)據(jù)中心試點工作方案》，組織重點?。▍^(qū)、市）圍繞生產(chǎn)制造、能源、電信、互聯(lián)網(wǎng)、公共機構(gòu)、金融等重點應(yīng)用領(lǐng)域選擇一批代表性強、工作基礎(chǔ)好、管理水平高的數(shù)據(jù)中心，開展綠色數(shù)據(jù)中心試點創(chuàng)建工作，提升試點數(shù)據(jù)中心節(jié)能環(huán)保水平?！斗桨浮诽岢隽司唧w目標(biāo)：到2017年，圍繞重點領(lǐng)域創(chuàng)建百個綠色數(shù)據(jù)中心試點，試點數(shù)據(jù)中心能效平均提高8%以上，作為試點單位之一，中國電信貴州公司總經(jīng)理上官亞非告訴《中國電子報》記者，中國電信云計算貴州信息園項目總投資70億元將提供29座數(shù)據(jù)樓、5萬個機架、80萬臺服務(wù)器能力。中國電信云計算貴州信息園建設(shè)非常重視節(jié)能減排，按照世界級最新第四代綠色大數(shù)據(jù)園區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建設(shè)，采用由離心水冷、板式換熱和新風(fēng)系統(tǒng)組成的綜合新風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)，用電效率PUE小于1.3，實現(xiàn)了低能耗、無污染?？梢哉f，園區(qū)實現(xiàn)了能源效率最大化和環(huán)境影響最小化。

　　不過，像上述中國電信云計算貴州信息園這樣重視節(jié)能減排的數(shù)據(jù)中心并不算普遍，這也是國家確定試點單位的目的，希望通過試點進一步引起全國數(shù)據(jù)中心關(guān)注綠色水平。

　　SanDisk閃迪中國區(qū)售前技術(shù)總監(jiān)艾昆坦言：“綠色數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排業(yè)界一直在提，但并沒有看到實際案例中有把節(jié)能減排設(shè)為定性指標(biāo)的。一方面是多數(shù)企業(yè)級客戶的數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模還不夠大，綠色起到的節(jié)省成本不夠明顯。另一方面，綠色數(shù)據(jù)中心還缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，省電省空調(diào)、省占地都還未能標(biāo)準(zhǔn)化。因此，要想中國的綠色數(shù)據(jù)中心發(fā)展進入快車道還有很遠(yuǎn)的路要走?！?/section>

綠色設(shè)計大勢所趨

　　根據(jù)《方案》，我國將通過標(biāo)準(zhǔn)制定、出臺相關(guān)財政政策和金融政策，推廣先進適用技術(shù)，探索建立綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù)創(chuàng)新和推廣應(yīng)用的激勵機制和融資平臺等手段多管齊下，加速我國數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排。在技術(shù)創(chuàng)新方面，哪些技術(shù)將有助于數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)能源效率最大化和環(huán)境影響最小化？

　　　據(jù)了解到，大型及超大型數(shù)據(jù)中心以及模塊化數(shù)據(jù)中心已成為未來的發(fā)展趨勢，只有滿足集約化的部署能力，管理效率可以不斷優(yōu)化，降低運營成本，并通過專業(yè)化的軟件管理平臺提供全方位管理，才能真正推動并實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的綠色發(fā)展。

　　施耐德電氣IT事業(yè)部區(qū)域及渠道銷售副總裁李濱江表示，對于數(shù)據(jù)中心的節(jié)能，設(shè)計至關(guān)重要。IT的需求發(fā)展得非?？?，而數(shù)據(jù)中心的發(fā)展也要做相應(yīng)的支持和變化，在數(shù)據(jù)中心建設(shè)時，設(shè)計上需要考慮到未來需求的變化，以及節(jié)能的要求，并在運維中重視管理軟件，利用好數(shù)據(jù)中心管理軟件是保證數(shù)據(jù)中心在運維上達到能耗低、節(jié)能的效果好的重要方法之一。建議數(shù)據(jù)中心用戶使用管理軟件對數(shù)據(jù)中心的各個能效進行統(tǒng)計分析，然后制定相應(yīng)的節(jié)能方案，提高整個數(shù)據(jù)中心的運營效率。

　　另外，數(shù)據(jù)中心建設(shè)是一項浩大的工程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能需要因時因地制宜，這其中涉及諸多的技術(shù)及人力因素，并直接影響到企業(yè)的未來發(fā)展?！霸谶x擇數(shù)據(jù)中心解決方案的初期，一定要綜合分析，結(jié)合自身企業(yè)的實際情況以及對于數(shù)據(jù)中心的基本愿景做出判斷?！崩顬I江建議。

全閃存數(shù)據(jù)中心指日可待

　　據(jù)了解到，在效率提升的綠色浪潮中，人們更多地聚焦在軟件定義存儲（SDS）和閃存之上。存儲為何如此重要？一方面，云計算和服務(wù)器級別的虛擬化已經(jīng)起步，將疲弱的服務(wù)器利用率從6%提高到近來12%的水平。同樣，許多數(shù)據(jù)中心已經(jīng)很好地調(diào)整了它們的空氣處理技術(shù)，使得冷卻裝置與現(xiàn)有的負(fù)載能更好地匹配。而存儲則是最后一個可以去輕易實現(xiàn)的目標(biāo)。有數(shù)據(jù)顯示，通過利用閃存，現(xiàn)代綠色數(shù)據(jù)中心可節(jié)約80%的能源。

　　對此，艾昆表示，閃存替換傳統(tǒng)磁盤模式一定能提高服務(wù)器及系統(tǒng)的效能，50%性能提升是普遍意義上的市場預(yù)測，實際使用中差異會很大，可以肯定的是，閃存的節(jié)能效應(yīng)來自兩方面，一是提高系統(tǒng)性能，使單個系統(tǒng)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源得到最大化應(yīng)用，使整個數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器數(shù)量減少。二是容量密度增大，相同空間可以放入更多的容量，省電、省機房空間。例如，一個基于硬盤的50TB數(shù)據(jù)庫的存儲系統(tǒng)可能需要8800瓦（4000瓦用于運行存儲系統(tǒng)，4800瓦用于冷卻）的功率預(yù)算。而采用固態(tài)硬盤搭建出的類似系統(tǒng)可能僅需要1250瓦，節(jié)省了85%的功率預(yù)算。規(guī)模較小但速度更快的存儲系統(tǒng)（需要568瓦）節(jié)約了部分功率，這反過來又降低了對冷卻的需求（682瓦用于冷卻）。

　　值得一提的是，圍繞閃存也有兩大重要的趨勢，一個是行業(yè)趨勢，一個是技術(shù)趨勢。行業(yè)趨勢是指，全閃存數(shù)據(jù)中心將被行業(yè)看好，其被認(rèn)為是未來數(shù)據(jù)中心的主流。目前，分級的數(shù)據(jù)中心如一半是閃存一半是硬盤的數(shù)據(jù)中心還將存在一段時間，但一些全新的數(shù)據(jù)中心將以全閃存的形態(tài)存在。甚至有人認(rèn)為，2016年將是硬盤從主角變?yōu)榕浣?，逐漸退用于做歸檔服務(wù)器存儲的一年，而閃存將更加牢固確立其作為主流存儲器的角色定位。

　　技術(shù)趨勢是指，閃存NAND技術(shù)的3D架構(gòu)使閃存突破摩爾定律，單位成本變得更低，從而使得單位能耗也變得更低，對數(shù)據(jù)中心節(jié)能大有裨益。“相對于2D NAND，3D NAND突破了摩爾定律的限制，且擁有更先進的制程工藝，3D NAND是摩爾定律與后摩爾定律的分水嶺標(biāo)志性技術(shù)，其突破了摩爾定律的限制，思路已不再局限在工藝納米數(shù)，而是3D的層數(shù)，就像蓋房子，在原有的面積上蓋得層數(shù)越高，容量也就越大，單位成本也就越低?！遍W迪全球技術(shù)開發(fā)部副總裁陳健表示。

由此可見，閃存技術(shù)將掀起新一輪的數(shù)據(jù)革命，云不再是飄忽的，將變得接地氣，容易親近。