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降伏数据中心这只电老虎 2013-09-11 16:07:50标签：阿里巴巴 数据中心 Facebook 投资热点 建设项目大数据当道，数据中心先行一步成为投资热点2013 年，腾讯与天津经济技术开发区达成数据中心的新一轮扩建协议，预计服务器总容量将达到 20万台，项目整体投资 35亿元此外，百度、阿里巴巴均已着手大规模自建，从基础设施入手巩固自己的地位而为大部分 IT企业提供数据托管服务的三大运营商，也在此领域展开激烈拼抢截至 2012年 3月的统计显示，全国已规划了约 30个 10万台服务器以上规模的大型数据中心建设项目，项目总投资达 2700亿元，建成后可容纳服务器数量超过 1000万台数据中心应时代而生，但大兴土木之际，能源消耗却成为拦路虎显然，这与环保潮流并不融洽谷歌、Facebook 所打造的环境友好型数据中心回应了新型数据中心的节能诉求而硬件存储设备的升级和能耗管理软件公司的出现，有望联手擒下数据中心这只电老虎昂贵的电老虎当数万台服务器设置在同一空间内，不仅设备本身需要耗电，如何为这些发热的设备降温更是一门大学问PUE（数据中心设施所消耗的总功率/IT 设备所消耗的功率）是用来衡量数据中心能效的主要指标，目前，欧美数据中心平均 PUE值为 1.8，而国内业界平均 PUE值为 2.5，即 IT设备每用 1度电，需要额外耗费 1.5度电为其降温。

在“2012 中美清洁能源论坛”上，国家能源局前局长张国宝表示，当前流行的“云计算”非常耗能据其披露，中国联通数据中心每年耗电 99亿千瓦时，以中国目前标准煤的效能看，每年需要消耗 92万吨标准煤才能为其提供足够的电力另一大运营商中国电信不遑多让，它的数据中心年耗电 112亿千瓦时，年需消耗 102.95万吨标准煤　　张国宝将云计算与高耗能划上等号的观点引起了广泛争议，但数据中心高耗能却是不争事实从全球范围来看，信息产业耗电量大约占全球耗电总量的 8%，而数据中心则是其中名副其实的电老虎《冰冷现金、凉爽气候：给生态企业家的科学建议》一书的作者、斯坦福研究员乔纳森·库米（Jonathan Koomey），在其研究报告中推测，2010 年全世界的数据中心大约用电 1988亿千瓦时而据绿色和平组织的一份报告观测，到 2020年，全球主要 IT营运商的数据处理和电信网络将消耗掉 19630亿千瓦时的电力资源，超过目前德国、法国、加拿大和巴西四国的能耗总和由高能耗所引发的高昂运营维护成本更是在所难免麦肯锡的研究表明，2007 年全球数据中心的能源费用就高达 86亿美元，而到了 2010年这一数字就已轻松过百亿美元。

　　这只电老虎不仅是 IT企业的心头难，更引起了政界关注2007 年，美国环境保护局（Environmental Protection Agency，EPA）在研究了全美数据中心能耗问题后，向美国国会提交了相关报告，并推荐了各种节能细则在中国，工信部也已联合多部委出台了《关于数据中心建设布局的指导意见》、《数据中心绿色分级评估操作办法和技术方法》等，鼓励优先建设大中型绿色数据中心，对于 PUE在 1.5以下的新建数据中心将给予电力、用地、人才、网络、配套设施等多方面的保障　　打造更低的 PUE　　政府出台政策指引的同时，绿色节能的数据中心也成为公司宣传自家环保形象的金字招牌在应用了一系列最新节能技术后，腾讯的天津数据中心每年可比传统数据中心节约电力消耗近２亿千瓦时而在 2013年 4月由工信部主导的“绿色节能数据中心”评测中，百度、腾讯、中国电信和阿里巴巴获评 4A级，中国移动和中国联通获评 3A级，其中百度的 MI云计算中心更是降到了平均 PUE1.36的最佳水平　　不过，国外的科技大鳄在节能方面俨然还是走在了前面数据中心的选址和设计至关重要，天气、地理、可再生能源都需划入考虑范畴联邦快递将数据中心迁至寒冷干燥的落基山脉，雅虎著名的“鸡舍”数据中心则利用完全免费的空气自然对流进行降温。

在靠近北极圈的冰岛，冬季平均气温-1-2℃，夏季不过 7-10℃，且拥有丰富的地热和风电资源浏览器公司 Opera、为 Facebook托管数据的 Verne Global均在此建立数据中心，与建在欧洲和纽约的传统数据中心相比，它们能节省超过 50%的成本一度破产的冰岛也视其为天赐良机，专门开辟了工业园区招商引资，未来五到十年间，数据中心甚至可能成为这个迷你国家的支柱产业　　每天面对 30亿次搜索，每秒回答 3.4万个问题的谷歌，同时还是世界最大视频网站 YouTube的东家，无疑是电力大户，其数据中心耗电量大约占全球所有 IT企业的近 1%，能源上的高支出使其有充足动力去降低 PUE，2011 年其数据中心 PUE值低至 1.14，比之 2010年的 1.16再次降低 2个百分点谷歌最为人称道的一个数据中心位于芬兰哈米纳港，在斥资 2亿欧元买下一座上世纪 50年代的造纸厂并改建后，新数据中心修建了一条隧道引入芬兰湾冰冷的海水降温而在中国台湾彰化，投入 3亿美元、将在 2013年下半年投入运营的谷歌数据中心，则首次采用了夜间冷却技术和热能存储系统　　自 2008年以来，谷歌每年都发布能源报告，披露其能源管理成效。

地利”固然关键，它的窍门还包括将数据中心冷通道的温度提高到 80华氏度（26.7℃左右），而标准的数据中心温度范围一般是 68-74华氏度（20-23.3℃）；采用水冷水塔和“蒸发法”降温；使用外部空气冷却其数据中心，而不是使用耗能的冷却系统等同时，谷歌还专门定制了节能服务器，将无贡献效率的元件拆走，并在每个服务器里内建能源转换率可达 99.9%的电池，以摆脱中心式不间断电源根据乔纳森·库米的推算，2005 年，谷歌数据中心共拥有 35万台服务器，年耗电量 12亿度；2010 年，谷歌数据中心的服务器数量达到 90万台，如果按照 2005年的能效，其耗电量应达到 31亿度，但其实际电力消耗仅为 19亿度，节约了近 40%的能源开支　　拥有 11.7亿月活跃用户、每日新增百万张照片的 Facebook给出的数据中心 PUE值则更低，仅为 1.07，它的特点在于“开源”不同于谷歌将数据中心视为行业机密，2011 年，Facebook 大方邀请业界参观其在俄勒冈州投资 4.5亿美元建立的普利恩维尔数据中心，并把数据中心设计方案和全新设计的服务器公之于众通过量身定制硬件，而非从设备厂商购买现成产品，Facebook 在效率提升 38%的基础上降低了 28%的成本。

成功运营的数据中心甚至能强化Facebook的硬实力，向上拓延服务链，在其宣布的“开放式云计算项目”中，普利恩维尔数据中心的系统设计中有台达电、广达、AlfaTech、Power-One、AMD 与英特尔的参与，而第二代数据中心已吸引了戴尔、惠普、Rackspace、Skype、Zynga 等厂商加盟业界评论认为，尽管其数据中心目前还处于自用状态，但以其效率及成本优势，加之开源模式的聚合力，不排除未来涉足云计算服务的可能性，这将对传统的云计算服务提供商亚马逊、S 等产生冲击　新技术仍将不断涌现　　数据中心的节能创新，不仅仅由出于优化开支目的谷歌和脸谱推动，这一领域的硬件、软件及整体架构的创新仍将不断涌现　　提高服务器的存储容量是硬件商的节能之道在 2013年 6月举行的第五届中国云计算大会上问世的首款最大容量 PB级云存储系统—基于 IA架构的云存储一体机，由南京云创存储科技有限公司、英特尔、中国电子科技集团公司第三十二研究所共同研发，以其 3倍节能、5 倍容量、10 倍性价比多重优势完胜传统存储产品大规模部署 PB级云存储系统，将有效解决能耗问题，降低数据中心运作成本，实现绿色数据中心的构想。

　　通过软件系统智能管理数据中心能耗则是另一种思路美国初创公司 Vigilent为数据中心配备用于收集实时数据的无线传感器，从而动态控制散热和空气资源处理分布在数据中心的成千上万个传感器将数据收集后，提供实时信息并告知处于 Vigilent系统中心的人工智能平台Vigilent 利用 Big Analytics进行分析，并将优化命令传输到服务器，让服务器确定是否需要调整散热力度，或者确定具体哪个地方需要加大或者减少散热力度，并给相应区域的制冷设备发送信号，执行关闭、打开空调，或是调整散热风扇速度的指令在应用了 Vigilent的能源管理解决方案后，美国最大的移动运营商 Verizon将散热成本削减了 40%-50%其另一名客户、数据集成软件提供商 Informatica（INFA，NSDQ）也成功使得数据中心一年减少 333370磅二氧化碳排放和 73%的能耗目前，Vigilent 已在美国、加拿大和日本三国的 90处地方进行了部署，并已实现盈利，2013 年其获得了由 Accel Partners领投的 670万美元融资。