数据中心高能耗怎么破？

你见过真正的数据中心吗？

“栋栋大楼矗立园区，井然有序地排列着。穿上‘鞋套’，走进其中一栋大楼，里面机器轰鸣，一眼望去，全是一排排的黑色机柜，机柜中的设备不停闪烁。虽是夏日，但大楼里却有点冷。”这是笔者参观某公司数据中心所见。

无论是打车、网购，还是刷新闻、看视频和点外卖……这些行为的背后都离不开数据中心。可以说，数据中心已经成为互联网应用和服务的基石。

数据爆炸与数据中心耗电量

随着云计算、人工智能、大数据、物联网和移动互联网的深入发展，数据中心迎来新的发展机遇。一方面，数据中心步入快速发展阶段;另一方面，它却面临能耗过高的问题。中国8.29亿网民在2018年产生了7.6ZB的数据量，并且数据量还将以每年30%的速度增长。到2025年，中国智能互联设备将达到800亿，整个数据量将高达48.6ZB。

数据的爆炸式增长，背后是数据中心惊人的耗电量。从全球来看，到2025年，数据中心将占到全球能耗的最大份额，高达33%;从国内看，全国数据中心的耗电量已连续8年超过12%的速度增长。2017年，国内数据中心总耗电量达到1200-1300千瓦时，这个数字超过三峡大坝和葛洲坝电厂发电量之和。预计，到2020年，中国数据中心耗电量为2962亿千瓦时，2025年高达3842.2亿千瓦时。

并且，随着5G时代到来，数据中心耗电量将快速增加。居高不下的耗电量、温室气体的排放、大量的水资源消耗和设备报废后的环境污染……数据中心数量与规模的快速增长已经为资源与环境带来巨大挑战，绿色数据中心呼之欲出。

国家政策的驱动力

2019年2月14日，国家工信部、国家机关事务管理局和国家能源局三部委联合发布《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》(以下简称《意见》)。

《意见》指出：大力推动绿色数据中心创建、运维和改造，引导数据中心走高效、清洁、集约、循环的绿色发展道路，实现数据中心持续健康发展。

《意见》的主要目标是：建立健全绿色数据中心标准评价体系和能源资源监管体系，打造一批绿色数据中心先进典型，形成一批具有创新性的绿色技术产品、解决方案，培育一批专业第三方绿色服务机构。到2022年，数据中心平均能耗基本达到国际先进水平，新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值达到1.4以下，高能耗老旧设备基本淘汰，水资源利用效率和清洁能源应用比例大幅提升，废旧电器电子产品得到有效回收利用。

对新建数据中心，《意见》称“鼓励采用液冷、分布式供电、模块化机房以及虚拟化、云化IT资源等高效系统设计方案”，并“引导大型和超大型数据中心设计电能使用效率值不高于1.4”。

对在用数据中心，意见指示“有序推动数据中心开展节能与绿色化改造工程”，“力争通过改造使既有大型、超大型数据中心电能使用效率值不高于1.8”。

根据IDC发布的《2019中国企业绿色计算与可持续发展研究报告》表明，虽然中国企业数据中心能源使用效率(PUE)值明显改善，但依然有85%的受访企业数据中心的能源使用效率在1.5-2.0之间，未来仍有很大的提升空间。

关于数据中心高能耗问题，施耐德电气方面表示，“让数据中心变‘绿’不只是政策要求。事实上，在节能之外，绿色数据中心之‘绿’还涵盖多个环境要素，比如废旧铅酸蓄电池若处理不当，铅、汞、镉等有毒有害重金属会对环境造成危害。”

并且三部委《意见》明确指出，水资源利用效率和清洁能源应用比例大幅提升，废旧电器电子产品得到有效回收利用。

核心问题：数据中为何如此耗能？

数据中心高能耗产生的原因是什么？人们使用电脑或手机，都有这样的感受：时间一长，它们会发烫。道理相同，数据中心规模庞大，里面有大量的服务器、存储设备和交换机以及千亿级别的芯片，发烫程度非电脑和手机可以相比。因此，数据中心大量的电力被用于冷却。

可以说，冷却效率的高低对数据中心高能耗有着决定性影响。

科技巨头的数据中心怎么节能？

为解决数据中心能耗问题，企业“简直是无所不用其极”。

比如将数据中心建在北极圈内(如Facebook)、数据中心沉于海底(如微软)、数据中心“藏”于山洞(如腾讯)等。这种种措施都是为了利用自然冷源给数据中心提供更高的能效，减少制冷方面能耗的损失。

1.Facebook北极圈数据中心

位于瑞典北部，Facebook有一个名为Node Pole的数据中心，处理着用户发到Facebook上的任何自拍和任何一个“点赞”。

据悉，Node Pole2013年开始运行，藏身于一大片神秘的松林、湖泊和众群岛中间，是Facebook首次在美国以外的地区开设数据中心，同时也是欧洲最大的数据中心之一。Node Pole中心长300米，宽100米，很庞大。

据悉，Node Pole是目前为止能效最高的计算机设施。相对于传统服务器厂商的产品，这一项目开发的服务器硬件性能高38%，而运营费用则低24%。

这里冬天平均气温差不多零下20度，外界的冷空气被泵进中心大楼内，服务器产生的大量热空气和进来的冷空气循环交换，形成自然冷却的过程。

2016年，Facebook在瑞典吕勒奥建立了一个新的数据中心。该数据中心占地面积相当于6个足球场，离北极圈只有70英里，这里大多数时间气温在零下50度左右。与传统数据中心相比，新数据中心效率提高10%，同时还省下40%的电能。

2.腾讯贵州数据中心

腾讯在贵安新区建了一座数据中心，全称是腾讯贵安七星数据中心，坐落于贵州贵安新区两座山的山体中。

据悉，整个数据中心总占地面积约为47万平方米，隧洞的面积超过3万平方米，能塞下4个标准足球场还有富余，它能存放30万台服务器。

这座数据中心采用了腾讯字数研发的第四代数据中心技术——T-block。其中，T是腾讯，block就是积木。T-block就是把机房的建设模式当作积木来看。经过工信部实测，其极限PUE(能源使用率，越接近1能效水平越好)将达1.1左右，而国内新建数据中心的平均PUE是1.73。

3.微软海底数据中心

2018年6月，微软在英国苏格兰奥克尼群岛附近的北部岛屿数据中心海底负载试运行。

（编辑：衡阳站长网）

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