您现在的位置是:智能家居 > 智能安防 > “新基建”数据中心能否摘掉“能耗大户”的帽子?

“新基建”数据中心能否摘掉“能耗大户”的帽子?

时间:2020-05-12 12:17  来源:  阅读次数: 复制分享 我要评论

【智能家居网】

    【智能家居网】一、序文

  从各种数据的外表来剖析,数据中心无疑是“能耗大户”。从微观上看,一个超大型数据中心每一年的耗电量近亿度;从宏观上看,环球数据中心的耗电范围为205TWh[1],占环球耗电范围的1%。据中国信息通讯研讨院(以下简称“中国信通院”)宣布的《数据中心白皮书》统计,我国数据中心产业年增进30%以上,有人因而忧郁数据中心的能耗也会敏捷扩增,而现实真的是云云吗?2020年终,天下顶级学术期刊《Science》登载的论文《从新校准环球数据中心能耗预算》的数据却表明:环球数据中心的能耗增进实在在放缓。

  平常看法内里关于耗电都是只讲“总数”不讲“边际”,数据中心耗电的“总数”看似巨大,实在从“边际”的角度来看,数据中心确切经过过程勤奋在逐渐摘掉“能耗大户”的帽子。《从新校准环球数据中心能耗预算》的研讨表明:与2010年比拟,2018年环球数据中心盘算实例增添了550%,而同期环球数据中心的耗电量仅增添了6%。从每一个盘算实例来看,环球数据中心的能耗强度自2010年以来每一年下落20%,能耗效力明显提拔。

  二、能耗增进放缓的缘由

  综合《从新校准环球数据中心能耗预算》和环球生长近况剖析,数据中心能耗增进放缓的缘由主要有三点:

  一是得益于主动的政策指点。在环球各地区政策的指点下,数据中心从较小的传统数据中心向超大范围数据中心转变,有用下降PUE值。现在数据中心的范围正在从较小的传统数据中心向更大、更节能的超大范围数据中心转移,2010年环球传统小型数据中心范围占盘算实例的79%,而到了2018年环球超大型数据中心范围占盘算实例的89%。

  二是得益于IT装备的手艺与效力的不断进步。在2010-2018年时期,环球服务器效力以及假造化程度的进步相结合削减了每一个盘算实例所需的电量,使环球盘算实例增添了6倍的同时服务器能耗仅增添25%;存储驱动器效力和密度的进步相结合使环球存储容量增添了25倍的同时存储动力的运用仅增添了3倍。

  三是得益于制冷和供配电等基础设施手艺的精益求精。这些基础设施的手艺进步使得动力运用量大幅削减,有用下降PUE值。据估计,2018年环球数据中心的均匀PUE为2010年的75%摆布,获得有用改良。

  三、能耗改良的实践

  1. 政策方面

  政策指点数据中心走向大型化和集约化,有用下降能耗。国内数据中心在2013年之前存在着过热、自觉和反复建立问题,同时,全国大部份数据中心存在范围偏小、规划不合理、能效程度低等问题。从2013年入手下手,工信部连续经过过程团结四部委印发《关于数据中心建立规划的指点看法》、转动更新《全国数据中心运用生长指引》(中国信通院云盘算与大数据研讨所详细支持)等体式格局指点数据中心合理建立和规划,多个省市经过过程连续出台一系列政策指点范例数据中心的建立,我国数据中心的能效程度整体提拔。

  2013年之前,全国对外服务型数据中心均匀PUE在2.5摆布,而到2019岁尾,全国对外服务型数据中心均匀PUE近1.6,完成质的奔腾。同时数据中心也朝着大型化、集约化的方向迈进,2013年之前全国大型以上数据中心的数目较少,而到了2019年,在对外服务型数据中心中,大型以上数据中心机架范围占比到达70%摆布,这极大地促进了数据中心能耗效力的提拔。

  不仅PUE的均匀程度在优化,我国数据中心的最好PUE也在不断创新低。自2013年起,中国信通院云盘算与大数据研讨所已测过浩瀚数据中心的PUE,个中PUE表现优越的大部份为互联网和通讯行业大型数据中心。很明显,跟着时候的推移,参测数据中心PUE已由1.4-1.5区间下降到1.2-1.3区间。

  年度参测数据中心PUE均匀值

  在国际上,以美国大众机构为例,美国政府从2010到2019十年时候内,经过过程美国联邦数据中心整合设计(FDCCI)、联邦政府信息手艺采购革新法案(FITARA)、数据中心优化建议(DCOI)等一系列政策措施,完成了数据中心数目削减7000个,削减约50%;近一半大型数据中心PUE从均匀2.0以上优化至1.5以至1.4以下;部份服务器利用率从5%提拔到65%以上。

  2. 手艺方面数据中心供电架构逐渐简化,进步用电效力。跟着产业范围疾速增进,高压直流(HVDC)逐渐成为数据中心供电系统的新挑选, “HVDC 市电直供”相结合的形式,供电效力可提拔到94%-95%,若采纳HVDC离线形式,供电效力可提拔至97%以上,现在HVDC已在大型互联网公司获得了广泛运用。因为HVDC的容量所限等缘由,巴拿马电源横空出世,它推翻了传统IDC供电架构,从中压10KV AC直转240V DC,削减转换次数收缩电流路程,比拟传统双U架构配电节约投资44%,IDC整体投资节约7%以上。

  液冷逐渐成为数据中心制冷的新方向,越发节能。跟着新兴手艺的疾速生长,特别是高机能盘算装备和GPU服务器的运用,将使单机架用电范围朝着20kW-30kW以至更高范围生长,而用电密度提拔对数据中心制冷系统提出应战。传统风冷已没法到达所需的散热才能,液冷逐渐成为数据中心制冷的新形式。液冷形式经过过程液体直接导向热源带走热量,散热效力更高、越发节能。国内以ODCC(开放数据中心委员会)为代表的行业平台主动推进了液冷的规范化历程,加快了数据中心液冷整体规范、行业规范的出台。

  整机柜服务器支持新手艺新运用,有用下降能耗。天蝎整机柜服务器现在完成三代手艺演进,完成了服务器供电、散热和系统管理层面规范化、资本池化,不仅能够完成机能的提拔、总成本的下降,同时也下降了能耗。如整机柜ARM64服务器,对照同设置X86服务器,盘算机能提拔1-2倍,单节点能耗省40W;整机柜GPU服务器,通讯带宽提拔2-4倍,延时减少1倍,比传统GPU服务器机能提拔30%,能耗下降7%以上。

  四、小结

  因为盘算才能和动力消耗的正比关联,数据中心的高能耗属性不会转变,然则我们能够经过过程政策指点和手艺创新来完成数据中心的高能效和高质量生长,同时也须要关注数据中心对经济生长带来的明显促进作用。跟着数据中心进入新基建的序列,数据中心的社会关注度骤升,相干政策麋集研讨和出台,我们也期待并全力推进更多的数据中心手艺创新。 

相关资讯