申耀的科技观察
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过去几年，随着互联网和数字经济的快速崛起，中国的数据中心建设实现了突飞猛进的增长，但传统数据中心基础设施高能耗属性，也给电力、水资源以及土地资源带来了压力，这意味着传统数据中心相对僵化的建设模式、高能耗、高投入的运营方式也走到了刻不容缓的变革阶段。
值得注意的是,今年2月，工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局三部门联合印发了《加强绿色数据中心建设的指导意见》，并提出：“到2020年，我国数据中心能耗要基本追平国际先进水平。其中，新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值（PUE）要达到1.4以下。”
从这个角度来说，如何借助新技术进一步降低数据中心运营成本？如何有效减少能源消耗，打造绿色节能的数据中心？俨然成为了当前众多数据中心亟待解决的课题。
目前，数据中心节能降耗通常采用“产品节能”和“过程节能”两种方式，即一方面，要大力推广高效模块化不间断电源、智能服务器等节能技术和系统设备的应用，并倡导对现有老旧数据中心节能改造；另一方面，是要强化数据中心新建工程的设计、建设、运维等全生命周期过程的节能管理，并大力推动绿色数据中心的建设，具体来看：
首先，从智能服务器的维度看，可以采用新型节能处理器的服务器设备，在保证同等处理能力的前提下，降低服务器的设备能耗。例如，今年4月刚刚发布的第二代英特尔至强可扩展处理器，相比上一代来说就在性能上就更为出色，能效表现上也更好，同时搭配英特尔傲腾Optane DC存储，也可以实现更高效能、更低能耗。
同时，基于GPU加速的异构计算技术，深度挖掘及调优GPU/FPGA/AI加速芯片的异构加速性能，也能提高设备的效率，由此实现能耗的降低。同样以英特尔为例，英特尔第二代至强可扩展处理器,同样也是业内唯一一款内置人工智能加速的x86处理器，其针对高性能计算工作负载中大量数据集的分析进行了优化，这样也就提供了异构环境下的加速性能。
此外，在2019年超级计算大会上，英特尔还公布了一款基于Xe架构的通用GPU，同样专门针对高性能计算和人工智能加速进行优化，其研发代号为“Ponte Vecchio”，这些基于芯片级的技术创新,也可以为数据中心的服务器能耗降低发挥更多的价值。
同样，整机柜服务器也是主要未来数据中心的主要方向，它是将服务器的各个组件按照功能进行模块化重新组合，实现使用功能集中化、设计模块化，这类服务器可降低对机房环境的温度要求，提高送风精度，降低传输损耗，便于集中供电或者散热， 提高整体效率。
从结构上说，整机柜服务器不但实现了对于各个模块的结构化设计、并有效提高了各个模块的可维护性、可扩展性以及兼容性，这些特点使得它更有利于大规模数据中心运维，所有服务器节点、电源、风扇和管理模块等都可以单独进行维护，无需停机；而从产品形态上讲，整机柜设计技术也在技术上实现了对传统服务器设计的突破，具有高收益、交付时间短等特点。
其次，从空调以及供配电系统看，实现节能降耗的办法同样也很多，比如减少和消除机房内冷热气流混合改善冷却效果;防止冷热气流混合，可提高机房专用空调机的回风温度；直接利用自然冷源，大幅度降低制冷功率;此外，还可利用地下水或地表水作为冷源，或利用部分地区冬季或春秋季室外温度较低空气做冷源。这就涉及到数据中心选址、冷源的采集、传输和热交换方法问题。
同时，改造和提高空调的性能，包括:使用涡旋式压缩机;使用变频技术空调机组;适当放大冷凝器，增提升(板换开启后冷却水直接给冷冻水降温)，蒸发量也有所减少，这些方式也能实现节能降耗目的。当然，在供配电方面，目前业内也正在将锂电引入数据中心供配电架构之中，与传统铅酸电池相比，锂电池具备高可靠、使用寿命长、占地面积小、运维简单等优点。
最后，从数据中心建设和运维看，随着数据中心数量及规模的快速扩张，同步带来了数据中心能耗的不断攀升。而在此过程中，也可以看到传统完全依赖人工的运营和运维模式，已无法满足当前数据中心对能效和运营运维效率的要求。
所以，构建智能化、绿色化数据中心须围绕最优的全生命周期管理，并将智能化贯穿于数据中心的设计、建设、运维及运营等各环节，实现数据中心的价值重构。
如今，市场上就有专门的解决方案，通过在数据中心部署智能自动检测、智能数据分析、智能决策执行等智能化手段，能够使得数据中心实现有效的“监、管、营、控”，最终达成稳定运行和最大化的使用率。其中，通过AI技术对营维智能化重构，系统因此具有故障预测、自愈等能力，也能够降低成本，这对发展绿色数据中心也会起到重要的作用。
总的来说，统筹数据中心布局、服务器、空调等设备和管理软件应用，选址考虑能源和水源丰富的地区，利用自然冷源等降低能源消耗，选用高密度、高性能、低功耗的服务器设备；优化机房的冷热气流布局，采用精确送风、热源快速冷却等措施，都能使数据中心的节能效果更加显著。
当然也必须指出的是，数据中心的整体节能降耗更需要从全局和全栈的角度出发，如果仅从某一层次孤立解决节能降耗的问题，不但不能使节能效果最大化，相反可能降低基础设施的功能，增大建设和运营成本。
申耀的科技观察，由科技与汽车跨界媒体人申斯基（微信号：shenyao）创办，16年媒体工作经验，拥有中美两地16万公里自驾经验，专注产业互联网、企业数字化、渠道生态以及汽车科技内容的观察和思考。