資料中心節能減排之路漫長 綠色設計大勢所趨

2021-09-30 23:19:22 字數 2649 閱讀 3366

近日,工業和資訊化部辦公廳、國家機關事務管理局辦公室、國家能源局綜合司三部門聯合發文正式對外發布了國家綠色資料中心試點單位名單,這份共有84個試點單位的名單涉及製造領域8家、金融領域3家、能源領域1家、公共機構16家、電信領域27家、網際網路領域29家。資料中心的節能正從傳統的ict領域擴充套件到資料中心其他應用領域,一股資料中心節能大潮正在向各行各業蔓延。

節能之路還很長

資料中心作為資訊的重要載體,其建設也進入快速發展期。研究顯示,我國資料中心總量已超過40萬個,能耗較高,年耗電量超過全社會用電量的1.5%,大多數資料中心的電能使用效率(pue)仍大於2.2,與國際先進水平相比有較大差距。目前,美國資料中心平均電能使用效率(pue)已達1.9,先進資料中心pue已達到1.2以下。

根據2023年3月發布的《國家綠色資料中心試點工作方案》,組織重點省(區、市)圍繞生產製造、能源、電信、網際網路、公共機構、金融等重點應用領域選擇一批代表性強、工作基礎好、管理水平高的資料中心,開展綠色資料中心試點建立工作,提公升試點資料中心節能環保水平。《方案》提出了具體目標:到2023年,圍繞重點領域建立百個綠色資料中心試點,試點資料中心能效平均提高8%以上,

作為試點單位之一,中國電信貴州公司總經理上官亞非告訴《中國電子報》記者,中國電信雲計算貴州資訊園專案總投資70億元將提供29座資料樓、5萬個機架、80萬台伺服器能力。中國電信雲計算貴州資訊園建設非常重視節能減排,按照世界級最新***綠色大資料園區建設標準設計建設,採用由離心水冷、板式換熱和新風系統組成的綜合新風節能系統,用電效率pue小於1.3,實現了低能耗、無汙染。可以說,園區實現了能源效率最大化和環境影響最小化。

不過,像上述中國電信雲計算貴州資訊園這樣重視節能減排的資料中心並不算普遍,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資料中心關注綠色水平。

sandisk閃迪中國區售前技術總監艾崑坦言:「綠色資料中心、資料中心的節能減排業界一直在提,但並沒有看到實際案例中有把節能減排設為定性指標的。一方面是多數企業級客戶的資料中心建設規模還不夠大,綠色起到的節省成本不夠明顯。另一方面,綠色資料中心還缺乏相關標準,省電省空調、省占地都還未能標準化。因此,要想中國的綠色資料中心發展進入快車道還有很遠的路要走。」

綠色設計大勢所趨

根據《方案》,我國將通過標準制定、出台相關財政政策和金融政策,推廣先進適用技術,探索建立綠色資料中心技術創新和推廣應用的激勵機制和融資平台等手段多管齊下,加速我國資料中心的節能減排。在技術創新方面,哪些技術將有助於資料中心實現能源效率最大化和環境影響最小化?

據了解到,大型及超大型資料中心以及模組化資料中心已成為未來的發展趨勢,只有滿足集約化的部署能力,管理效率可以不斷優化,降低運營成本,並通過專業化的軟體管理平台提供全方位管理,才能真正推動並實現資料中心的綠色發展。

施耐德電氣it事業部區域及渠道銷售副總裁李濱江表示,對於資料中心的節能,設計至關重要。it的需求發展得非常快,而資料中心的發展也要做相應的支援和變化,在資料中心建設時,設計上需要考慮到未來需求的變化,以及節能的要求,並在運維中重視管理軟體,利用好資料中心管理軟體是保證資料中心在運維上達到能耗低、節能的效果好的重要方法之一。建議資料中心使用者使用管理軟體對資料中心的各個能效進行統計分析,然後制定相應的節能方案,提高整個資料中心的運營效率。

另外,資料中心建設是一項浩大的工程,實現資料中心節能需要因時因地制宜,這其中涉及諸多的技術及人力因素,並直接影響到企業的未來發展。「在選擇資料中心解決方案的初期,一定要綜合分析,結合自身企業的實際情況以及對於資料中心的基本願景做出判斷。」李濱江建議。

全快閃儲存器資料中心指日可待

據了解到,在效率提公升的綠色浪潮中,人們更多地聚焦在軟體定義儲存(sds)和快閃儲存器之上。儲存為何如此重要?一方面,雲計算和伺服器級別的虛擬化已經起步,將疲弱的伺服器利用率從6%提高到近來12%的水平。同樣,許多資料中心已經很好地調整了它們的空氣處理技術,使得冷卻裝置與現有的負載能更好地匹配。而儲存則是最後乙個可以去輕易實現的目標。有資料顯示,通過利用快閃儲存器,現代綠色資料中心可節約80%的能源。

對此,艾崑表示,快閃儲存器替換傳統磁碟模式一定能提高伺服器及系統的效能,50%效能提公升是普遍意義上的市場**,實際使用中差異會很大,可以肯定的是,快閃儲存器的節能效應來自兩方面,一是提高系統效能,使單個系統的伺服器、網路資源得到最大化應用,使整個資料中心中的伺服器數量減少。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,乙個基於硬碟的50tb資料庫的儲存系統可能需要8800瓦(4000瓦用於執行儲存系統,4800瓦用於冷卻)的功率預算。而採用固態硬碟搭建出的類似系統可能僅需要1250瓦,節省了85%的功率預算。規模較小但速度更快的儲存系統(需要568瓦)節約了部分功率,這反過來又降低了對冷卻的需求(682瓦用於冷卻)。

值得一提的是,圍繞快閃儲存器也有兩大重要的趨勢,乙個是行業趨勢,乙個是技術趨勢。行業趨勢是指,全快閃儲存器資料中心將被行業看好,其被認為是未來資料中心的主流。目前,分級的資料中心如一半是快閃儲存器一半是硬碟的資料中心還將存在一段時間,但一些全新的資料中心將以全快閃儲存器的形態存在。甚至有人認為,2023年將是硬碟從主角變為配角,逐漸退用於做歸檔伺服器儲存的一年,而快閃儲存器將更加牢固確立其作為主流儲存器的角色定位。

技術趨勢是指,快閃儲存器nand技術的3d架構使快閃儲存器突破摩爾定律,單位成本變得更低,從而使得單位能耗也變得更低,對資料中心節能大有裨益。「相對於2d nand,3d nand突破了摩爾定律的限制,且擁有更先進的製程工藝,3d nand是摩爾定律與後摩爾定律的分水嶺標誌性技術,其突破了摩爾定律的限制,思路已不再侷限在工藝奈米數,而是3d的層數,就像蓋房子,在原有的面積上蓋得層數越高,容量也就越大,單位成本也就越低。」閃迪全球技術開發部副總裁陳健表示。

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