近日,工業和信息化部辦公廳、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數據中心試點單位名單,這份共有84個試點單位的名單涉及制造領域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、互聯網領域29家。數據中心的節能正從傳統的ICT領域擴展到數據中心其他應用領域,一股數據中心節能大潮正在向各行各業蔓延。
節能之路還很長
數據中心作為信息的重要載體,其建設也進入快速發展期。研究顯示,我國數據中心總量已超過40萬個,能耗較高,年耗電量超過全社會用電量的1.5%,大多數數據中心的電能使用效率(PUE)仍大于2.2,與國際先進水平相比有較大差距。目前,美國數據中心平均電能使用效率(PUE)已達1.9,先進數據中心PUE已達到1.2以下。
根據2015年3月發布的《國家綠色數據中心試點工作方案》,組織重點省(區、市)圍繞生產制造、能源、電信、互聯網、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、管理水平高的數據中心,開展綠色數據中心試點創建工作,提升試點數據中心節能環保水平。《方案》提出了具體目標:到2017年,圍繞重點領域創建百個綠色數據中心試點,試點數據中心能效平均提高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,中國電信云計算貴州信息園項目總投資70億元將提供29座數據樓、5萬個機架、80萬臺服務器能力。中國電信云計算貴州信息園建設非常重視節能減排,按照世界級最新第四代綠色大數據園區建設標準設計建設,采用由離心水冷、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小于1.3,實現了低能耗、無污染。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,像上述中國電信云計算貴州信息園這樣重視節能減排的數據中心并不算普遍,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數據中心關注綠色水平。
SanDisk閃迪中國區售前技術總監艾昆坦言:“綠色數據中心、數據中心的節能減排業界一直在提,但并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數據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,綠色數據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,要想中國的綠色數據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、出臺相關財政政策和金融政策,推廣先進適用技術,探索建立綠色數據中心技術創新和推廣應用的激勵機制和融資平臺等手段多管齊下,加速我國數據中心的節能減排。在技術創新方面,哪些技術將有助于數據中心實現能源效率最大化和環境影響最小化?
據了解到,大型及超大型數據中心以及模塊化數據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,并通過專業化的軟件管理平臺提供全方位管理,才能真正推動并實現數據中心的綠色發展。
施耐德電氣IT事業部區域及渠道銷售副總裁李濱江表示,對于數據中心的節能,設計至關重要。IT的需求發展得非常快,而數據中心的發展也要做相應的支持和變化,在數據中心建設時,設計上需要考慮到未來需求的變化,以及節能的要求,并在運維中重視管理軟件,利用好數據中心管理軟件是保證數據中心在運維上達到能耗低、節能的效果好的重要方法之一。建議數據中心用戶使用管理軟件對數據中心的各個能效進行統計分析,然后制定相應的節能方案,提高整個數據中心的運營效率。
另外,數據中心建設是一項浩大的工程,實現數據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,并直接影響到企業的未來發展。“在選擇數據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于數據中心的基本愿景做出判斷。”李濱江建議。
全閃存數據中心指日可待
據了解到,在效率提升的綠色浪潮中,人們更多地聚焦在軟件定義存儲(SDS)和閃存之上。存儲為何如此重要?一方面,云計算和服務器級別的虛擬化已經起步,將疲弱的服務器利用率從6%提高到近來12%的水平。同樣,許多數據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。而存儲則是最后一個可以去輕易實現的目標。有數據顯示,通過利用閃存,現代綠色數據中心可節約80%的能源。
對此,艾昆表示,閃存替換傳統磁盤模式一定能提高服務器及系統的效能,50%性能提升是普遍意義上的市場預測,實際使用中差異會很大,可以肯定的是,閃存的節能效應來自兩方面,一是提高系統性能,使單個系統的服務器、網絡資源得到最大化應用,使整個數據中心中的服務器數量減少。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,一個基于硬盤的50TB數據庫的存儲系統可能需要8800瓦(4000瓦用于運行存儲系統,4800瓦用于冷卻)的功率預算。而采用固態硬盤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存儲系統(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瓦用于冷卻)。
值得一提的是,圍繞閃存也有兩大重要的趨勢,一個是行業趨勢,一個是技術趨勢。行業趨勢是指,全閃存數據中心將被行業看好,其被認為是未來數據中心的主流。目前,分級的數據中心如一半是閃存一半是硬盤的數據中心還將存在一段時間,但一些全新的數據中心將以全閃存的形態存在。甚至有人認為,2016年將是硬盤從主角變為配角,逐漸退用于做歸檔服務器存儲的一年,而閃存將更加牢固確立其作為主流存儲器的角色定位。
技術趨勢是指,閃存NAND技術的3D架構使閃存突破摩爾定律,單位成本變得更低,從而使得單位能耗也變得更低,對數據中心節能大有裨益。“相對于2D NAND,3D NAND突破了摩爾定律的限制,且擁有更先進的制程工藝,3D NAND是摩爾定律與后摩爾定律的分水嶺標志性技術,其突破了摩爾定律的限制,思路已不再局限在工藝納米數,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。