即便是沒有云計算，企業也在嘗試將數據集中到一起，以提供更好的安全和管理，而隨著云計算的出現，全球企業更是加快了數據中心的建設規模和建設速度，然而，隨著數據中心的規模和密度增長，能耗問題已經開始嚴重困擾其發展，其中，數據中心的能源消耗很大程度上來自于冷卻系統，如果我們讓數據中心的工作溫度提高，讓冷卻系統的耗能減少，會給我們的數據中心帶來什么變化呢?
去年，英特爾發起了開放數據中心聯盟，經過一年的發展，這個聯盟越加壯大，在一系列關于數據中心的發展方向中，英特爾就提出了HTA數據中心，HTA是High Ambient Temperatures的縮寫，中文直譯是高環境溫度，英特爾希望通過減少冷卻系統的能源消耗，通過提升數據中心工作溫度，最大化的節約能源，并且提升整體數據中心的PUE，那么，我們將要關心，HTA數據中心是否有必要，同時HTA數據中心是否真的能夠實施。
能源矛盾
討論能源問題，我們自然要關注下現在數據中心的能源狀況。
目前，全球的發電量有1.5%是被供給到世界各處的數據中心中，不要小看這1.5%，它相當于50個大型電廠一年的發電量，并且，問題還不僅僅是能源的消耗。由于數據中心龐大的用電需求，每年，其導致的二氧化碳排放量高達21億噸，相當于4100萬輛汽車的二氧化碳排放量。
同時，數據中心的冷卻系統需要消耗大量的水資源，全球數據中心一年需要消耗3000億升水，這是個什么概念?如果我們拿標準的奧運會游泳比賽的水池來裝這些水，需要2.5萬個游泳池才能裝下。
危害遠沒有結束，由于數據中心需要大量的空調設備，這些設備中一般均含有氟利昂，眾所周知，這是大氣臭氧層的殺手，而臭氧層的破壞將會導致一系列生態災難。
即便企業不關心這些生態問題，那也應該關心自己的錢包，由于龐大的冷卻開始，每年，全球數據中心要花費270億美元到冷卻系統上。
我們可以看到，在現有的數據中心中，大量的電能被冷卻系統消耗，但同時另一方面，目前數據中心要求的工作溫度一般是21攝氏度，為了保證這樣的溫度，同時為了避免局部熱點的出現影響到服務器和存儲的可靠性，數據中心又不得不采用大量的冷卻設備，這是一個能源供給上的矛盾，企業如何應對?
提高環境溫度
如果我們的服務器在21度以上的溫度上能夠保證足夠的穩定性和可靠性，那么，我們是否可以適當的提升數據中心的環境溫度，來降低在冷卻系統上的能源消耗，提升數據中心的PUE呢?
我們可以看到，目前全球77%的數據中心工作在18-21度的環境溫度下，如果我們將環境溫度提升到25-27度，服務器和存儲仍然能夠保證工作，但隨之而來的是巨大的能源節約。
地球的平均溫度是14度，但分布分成不平衡，對于世界上很多地區來說，室外的環境溫度在很多時候能夠保持在27度以下，如果我們將數據中心的溫度提升到27度，甚至超過30度，那么，我們就不再需要空調，只需要自然風冷卻就足以，這毫無疑問將極大的降低成本和PUE。
風道設計
為了實現在較高的環境溫度下，服務器仍然能夠保證可靠性，英特爾做了很多努力，首先就是數據中心的風道設計。
風道需要根據不同的數據中心，不同的城市，不同的地理位置來設計，英特爾為我們展示了幾個成功的案例來探尋風道設計的思路。
在Facebook的數據中心中，原來的冷熱通道混合在一起，造成了有部分區域出現局部熱點，不利于散熱，而隨后，他們做出了改進，將機柜背對背擺放，這樣冷風道和熱風道隔離開來，極大的提升了散熱效率。
又比如雅虎的數據中心，不僅沒有采用空調，甚至沒有采用風扇，而是基于自然風，雅虎的數據中心外觀類似于一個鄉村雞舍，冷風從一層進入后，被加熱，熱空氣自動上升到二層，被排除，這個數據中心完全利用自然通風來降低成本和PUE。
在擁有完善的風道設計之后，對于很多企業仍然不會滿足，這就需要有進一步的解決方案。
英特爾的全套方案
為了構建HTA數據中心，并且在較高室溫的環境下保障數據中心的穩定可靠，英特爾從各個層面來確保實現這一點。
芯片層面上，目前英特爾已經推出32nm工藝的芯片，并且在今年底和明年初還將推出22nm工藝產品，更精細的工藝有利于降低芯片的功耗，并且提升單芯片性能。
同時，最新的至強5600平臺，能夠根據負載的不同，自動的調整運行頻率，進而調整功耗，系統可以自由的在20W到130W的TDP之間切換。
除此以外，英特爾還提供了各種類型的工具，來幫助企業分析和降低數據中心的功耗。
英特爾Node Manager以及Data Center Manager Results就是其中重要組成部分，它能夠監控每一臺服務器的功耗，并且給出精確和詳盡的報告，摒棄阿海能夠確保業務的連續性，當數據中心掉電的時候后，根據業務情況，能夠通過降低功耗的手段來延長數據中心的續航時間，保障企業業務受到最小的影響。
而Power & Thermal Aware Scheduling (PTAS) 技術可以幫助數據中心智能的分析運算量、功耗和溫度，通過分析各個服務器或者機架的負載情況，將數據調度到空閑的機柜上，來盡量杜絕局部熱點的出現，保障整個數據中心的溫度平穩。
英特爾還為企業提供了Battery Backup Solution解決方案，這套方案能夠為數據中心提供電池備份，在UPS之外做出另一重的保障。
HTA能夠實現什么
如果我們通過一系列的技術手段，構建HTA數據中心，能夠帶來什么呢?
最直觀的感受是PUE的下降，目前國內很多電信數據中心PUE都超過3，在這樣的環境下，數據中心僅有33%的能源是供應給IT設施，而高達44%的能源消耗在了冷卻系統上，通過HTA，我們可以建設更低PUE的數據中心，比如當數據中心PUE降低到1.25時，IT消耗的能源就可以達到81%：
由于冷卻設備需要消耗龐大的建設成本，如果我們建設一個27攝氏度的HTA數據中心和一個35攝氏度的HTA數據中心，相比于傳統數據中心，在建設成本上就能節約大約30%。
由于能源消耗的降低，如果我們建設一個同樣是15W千瓦規模的數據中心，我們能夠多容納超過一倍的服務器。
毫無疑問，HTA將會給數據中心帶來多大的價值，然而，肯定仍然會有讀者存在疑問，在提高環境溫度是否會帶來可靠性的降低。
從理論上來說，溫度上升導致穩定性降低是必然會發生的，但是，目前，很多服務器廠商已經開始提供適合在高溫下的產品，而另一方面，降低的成本可以可以通過增加一些冗余服務器來增強數據中心穩定性，從整體上來說，在業務量一定的情況下，企業能夠得到驚人的成本節約。
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