隨著IT行業(yè)的迅速發(fā)展,伴隨而來(lái)的IT需求帶來(lái)了數(shù)據(jù)中心行業(yè)的爆炸式增長(zhǎng)。在當(dāng)今高度信息化的社會(huì)中,不管是通訊、搜索、金融、IT、制造還是醫(yī)療、政府、貿(mào)易,各個(gè)行業(yè)都依賴于數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)服務(wù),據(jù)稱google每一次搜索都會(huì)調(diào)用全球超過(guò)300臺(tái)服務(wù)器的計(jì)算,耗費(fèi)3瓦特的電能。而據(jù)美國(guó)斯坦福和勞倫斯伯克萊國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究表明,2005年全球數(shù)據(jù)中心能耗1230億千瓦時(shí),電費(fèi)支出約73億美元,在2010年進(jìn)一步增長(zhǎng)了75%。目前建設(shè)數(shù)據(jù)中心,最受限制的資源,既不是地方,也不是帶寬,更不是資金問(wèn)題,而是供電的問(wèn)題。可以說(shuō),數(shù)據(jù)中心節(jié)能已成為非常重要的課題。
目前,在國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)的TIA942標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)機(jī)房溫度的要求是20攝氏度到25攝氏度;而我國(guó)的GB50174-2008標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)機(jī)房溫度的要求是A級(jí)機(jī)房23度正負(fù)1攝氏度。按照這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)建造的數(shù)據(jù)中心肯定可以正常運(yùn)行,但這是否是數(shù)據(jù)中心最佳的運(yùn)行環(huán)境呢?研究表明,由于服務(wù)器、精密空調(diào)、UPS、電池等設(shè)備的制造工藝及水平不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)已經(jīng)不再適應(yīng)新的數(shù)據(jù)中心了。在節(jié)能方面,數(shù)據(jù)中心已經(jīng)有了更加細(xì)化的需求。
降能耗 數(shù)據(jù)中心刻不容緩
建設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)中心很容易,但運(yùn)營(yíng)起來(lái)就似乎沒(méi)那么輕松。按一臺(tái)服務(wù)器功率200瓦計(jì)算,它一天將會(huì)消耗5度電,一般的數(shù)據(jù)中心至少會(huì)擁有上百臺(tái)服務(wù)器,大的甚至幾千臺(tái)、上萬(wàn)臺(tái),這些“吃電”的服務(wù)器每天要消耗的電量是個(gè)驚人的數(shù)字。此外,運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心除了需要消耗很多能源,而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成很多污染。全球數(shù)據(jù)中心的能源消耗相當(dāng)于全球1.5%的能源總和,也就是50座大型發(fā)電廠一年的發(fā)電總量。與此同時(shí),每年產(chǎn)生的二氧化碳高達(dá)21億噸,這相當(dāng)于4100萬(wàn)輛汽車的碳排放量。
“數(shù)據(jù)中心消耗的電能中,很大一部分被應(yīng)用在冷卻系統(tǒng)上面。換句話說(shuō),冷卻系統(tǒng)已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心能源消耗的主要源頭,在技術(shù)日益進(jìn)步和成熟的今天,我們的目標(biāo)不是如何進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)中心內(nèi)的溫度,恰恰相反,應(yīng)該將精力集中在——如何在確保持久可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高數(shù)據(jù)中心溫度?!庇⑻貭枖?shù)據(jù)中心技術(shù)專家雷科夫表示。
眾所周知,傳統(tǒng)服務(wù)器對(duì)整體數(shù)據(jù)中心的溫度環(huán)境要求非常高,一般環(huán)境溫度范圍在20~25攝氏度之間。數(shù)據(jù)中心在架構(gòu)上表現(xiàn)出靈活性差、資源動(dòng)態(tài)調(diào)配能力低的特點(diǎn),能耗高等情況普遍存在。
“目前中國(guó)單位GDP能耗是日本的7倍、美國(guó)的6倍。對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行革新,提升數(shù)據(jù)中心云計(jì)算能力、降低數(shù)據(jù)中心能耗比已經(jīng)刻不容緩。而高溫節(jié)能服務(wù)器解決方案,正好迎合了提高計(jì)算機(jī)正常溫度、降低溫控指標(biāo)的需求?!碧斓爻聘呒?jí)副總裁房玉震指出。
耐高溫 服務(wù)器大勢(shì)所趨
據(jù)行業(yè)資深人士透露:國(guó)內(nèi)某大型通訊公司全國(guó)的數(shù)據(jù)中心能耗中僅電費(fèi)一項(xiàng)年支出就高達(dá)5.2億元人民幣。能源利用效率低、耗電量大,電費(fèi)支出超過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本,占據(jù)企業(yè)IT成本的第二位,成為長(zhǎng)久以來(lái)數(shù)據(jù)中心最為關(guān)注的問(wèn)題之一。
通過(guò)提升數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行溫度,可實(shí)現(xiàn)能耗的大幅降低。從細(xì)化層面來(lái)講,就需要提高服務(wù)器的工作溫度,以實(shí)現(xiàn)其對(duì)冷量需求的減少,而在這個(gè)過(guò)程中,對(duì)于服務(wù)器的要求必然會(huì)有所提高。
“未來(lái)服務(wù)器發(fā)展將有兩個(gè)主要方向,一是面向事務(wù)處理的高可靠、高性能服務(wù)器繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展,另一個(gè)是面向IDC的云計(jì)算服務(wù)器,即高溫節(jié)能高密度服務(wù)器將漸成主流。”房玉震表示,據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,工作環(huán)境每提升5攝氏度,數(shù)據(jù)中心將能夠降低8到10個(gè)百分點(diǎn)的總體能耗。
目前,天津市和平區(qū)智慧數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目采用的超云高溫一體機(jī)實(shí)現(xiàn)了普通風(fēng)冷情況下服務(wù)器利用率的最大化,同時(shí)服務(wù)器自身也經(jīng)過(guò)了重新設(shè)計(jì),采用了耐高溫的元器件和新的散熱方式,通過(guò)電源、網(wǎng)絡(luò)、散熱一體化的解決方案,可以實(shí)現(xiàn)40攝氏度高溫環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行,這與在20攝氏度左右運(yùn)行的傳統(tǒng)機(jī)房相比,能耗成本實(shí)現(xiàn)了大幅度的降低。
據(jù)有關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)表明,每臺(tái)高溫節(jié)能服務(wù)器的能耗相對(duì)于1U服務(wù)器可降低9.8%,在僅僅部署10臺(tái)高溫節(jié)能服務(wù)器的情況下,一年可省約11142度電,約合1.3萬(wàn)元人民幣,如果做個(gè)形象的比喻,那么節(jié)省下來(lái)的電費(fèi)相當(dāng)于少燒了4.5噸煤,少排放了10噸二氧化碳,少砍了150棵樹(shù)。房玉震指出,借助后抽風(fēng)散熱墻設(shè)計(jì),超云推出的高溫服務(wù)器能夠改善傳統(tǒng)服務(wù)器內(nèi)局部熱點(diǎn)問(wèn)題,避免服務(wù)器內(nèi)熱流亂擾現(xiàn)象,最大限度地將服務(wù)器內(nèi)各部件的熱量快速抽出,形成有效、有序、快速、高效的散熱通道,這也是其可運(yùn)行在35攝氏度~47攝氏度的環(huán)境溫度下的原因之一,大幅降低了用戶的制冷費(fèi)用投入。
而在去年,NEC也推出了面向高溫運(yùn)行環(huán)境的服務(wù)器產(chǎn)品,這些新服務(wù)器都采用了NEC的能源控制技術(shù)、系統(tǒng)管理功能,擁有高靈活性,簡(jiǎn)化系統(tǒng)安裝和管理,可以幫助優(yōu)化整體IT投資和降低運(yùn)營(yíng)成本,同時(shí),它們都可以在高達(dá)40攝氏度高溫環(huán)境中運(yùn)行,這些服務(wù)器采用了一個(gè)調(diào)度操作功能,無(wú)需UPS不間斷電源即可工作,而且也支持電源功率封頂調(diào)度,在上一代產(chǎn)品基礎(chǔ)上提高了能源控制的靈活性。
對(duì)于數(shù)據(jù)中心而言,支持更高環(huán)境溫度的穩(wěn)定運(yùn)行,可以減少對(duì)散熱制冷的需求,確保在更低功耗的情況下提供更高的計(jì)算性能??梢灶A(yù)見(jiàn),在未來(lái)高溫?cái)?shù)據(jù)中心將變得愈發(fā)普遍起來(lái),而這也將推動(dòng)高溫服務(wù)器市場(chǎng)的大步發(fā)展。