“新基建”数据中心能否摘掉“能耗大户”的帽子?

智能家居 2020-05-12 10:3087未知admin

从各类数据的表面来分析,数据中心无疑是“能耗大户”。

一、序言

从各类数据的表面来分析,数据中心无疑是“能耗大户”。从微观上看,一个超大型数据中心每年的耗电量近亿度;从宏观上看,全世界数据中心的耗电规模为205TWh[1],占全世界耗电规模的1%。据中国信息通信研究院(以下简称“中国信通院”)发布的《数据中心白皮书》统计,我国数据中心产业年增长30%以上,有人因此担心数据中心的能耗也会迅速扩增,而事实真的是如此吗?2020年初,世界顶级学术期刊《Science》刊登的论文《重新校准全球数据中心能耗估算》的数据却表明:全球数据中心的能耗增长其实在放缓。

一般观念里面对于耗电都是只讲“总数”不讲“边际”,数据中心耗电的“总数”看似庞大,其实从“边际”的角度来看,数据中心确实通过努力在逐渐摘掉“能耗大户”的帽子。《重新校准全球数据中心能耗估算》的研究表明:与2010年相比,2018年全球数据中心计算实例增加了550%,而同期全球数据中心的耗电量仅增加了6%。从每个计算实例来看,全球数据中心的能耗强度自2010年以来每年下降20%,能耗效率显著提升。

二、能耗增长放缓的原因

综合《重新校准全球数据中心能耗估算》和全球发展现状分析,数据中心能耗增长放缓的原因主要有三点:

一是得益于积极的政策引导。在全球各地区政策的引导下,数据中心从较小的传统数据中心向超大规模数据中心转变,有效降低PUE值。目前数据中心的规模正在从较小的传统数据中心向更大、更节能的超大规模数据中心转移,2010年全球传统小型数据中心规模占计算实例的79%,而到了2018年全球超大型数据中心规模占计算实例的89%。

二是得益于IT设备的技术与效率的不断提高。在2010-2018年期间,全球服务器效率以及虚拟化程度的提高相结合减少了每个计算实例所需的电量,使全球计算实例增加了6倍的同时服务器能耗仅增加25%;存储驱动器效率和密度的提高相结合使全球存储容量增加了25倍的同时存储能源的使用仅增加了3倍。

三是得益于制冷和供配电等基础设施技术的不断改进。这些基础设施的技术进步使得能源使用量大幅减少,有效降低PUE值。据估计,2018年全球数据中心的平均PUE为2010年的75%左右,得到有效改善。

三、能耗改善的实践

1. 政策方面

政策引导数据中心走向大型化和集约化,有效降低能耗。国内数据中心在2013年以前存在着过热、盲目和重复建设问题,同时,全国大部分数据中心存在规模偏小、布局不合理、能效水平低等问题。从2013年开始,工信部陆续通过联合四部委印发《关于数据中心建设布局的指导意见》、滚动更新《全国数据中心应用发展指引》(中国信通院云计算与大数据研究所具体支撑)等方式引导数据中心合理建设和布局,多个省市通过陆续出台一系列政策引导规范数据中心的建设,我国数据中心的能效水平总体提升。

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