数据中心节能减排之路漫长 绿色设计大势所趋

近日，工业和信息化部办公厅、国家机关事务管理局办公室、国家能源局综合司三部门联合发文正式对外发布了国家绿色数据中心试点单位名单，这份共有84个试点单位的名单涉及制造领域8家、金融领域3家、能源领域1家、公共机构16家、电信领域27家、互联网领域29家。数据中心的节能正从传统的ICT领域扩展到数据中心其他应用领域，一股数据中心节能大潮正在向各行各业蔓延。

节能之路还很长

数据中心作为信息的重要载体，其建设也进入快速发展期。研究显示，我国数据中心总量已超过40万个，能耗较高，年耗电量超过全社会用电量的1.5%，大多数数据中心的电能使用效率（PUE）仍大于2.2，与国际先进水平相比有较大差距。目前，美国数据中心平均电能使用效率（PUE）已达1.9，先进数据中心PUE已达到1.2以下。

根据2015年3月发布的《国家绿色数据中心试点工作方案》，组织重点省（区、市）围绕生产制造、能源、电信、互联网、公共机构、金融等重点应用领域选择一批代表性强、工作基础好、管理水平高的数据中心，开展绿色数据中心试点创建工作，提升试点数据中心节能环保水平。《方案》提出了具体目标：到2017年，围绕重点领域创建百个绿色数据中心试点，试点数据中心能效平均提高8%以上，

作为试点单位之一，中国电信贵州公司总经理上官亚非告诉《中国电子报》记者，中国电信云计算贵州信息园项目总投资70亿元将提供29座数据楼、5万个机架、80万台服务器能力。中国电信云计算贵州信息园建设非常重视节能减排，按照世界级最新第四代绿色大数据园区建设标准设计建设，采用由离心水冷、板式换热和新风系统组成的综合新风节能系统，用电效率PUE小于1.3，实现了低能耗、无污染。可以说，园区实现了能源效率最大化和环境影响最小化。

不过，像上述中国电信云计算贵州信息园这样重视节能减排的数据中心并不算普遍，这也是国家确定试点单位的目的，希望通过试点进一步引起全国数据中心关注绿色水平。

SanDisk闪迪中国区售前技术总监艾昆坦言：“绿色数据中心、数据中心的节能减排业界一直在提，但并没有看到实际案例中有把节能减排设为定性指标的。一方面是多数企业级客户的数据中心建设规模还不够大，绿色起到的节省成本不够明显。另一方面，绿色数据中心还缺乏相关标准，省电省空调、省占地都还未能标准化。因此，要想中国的绿色数据中心发展进入快车道还有很远的路要走。”

绿色设计大势所趋

根据《方案》，我国将通过标准制定、出台相关财政政策和金融政策，推广先进适用技术，探索建立绿色数据中心技术创新和推广应用的激励机制和融资平台等手段多管齐下，加速我国数据中心的节能减排。在技术创新方面，哪些技术将有助于数据中心实现能源效率最大化和环境影响最小化？

据了解到，大型及超大型数据中心以及模块化数据中心已成为未来的发展趋势，只有满足集约化的部署能力，管理效率可以不断优化，降低运营成本，并通过专业化的软件管理平台提供全方位管理，才能真正推动并实现数据中心的绿色发展。

施耐德电气IT事业部区域及渠道销售副总裁李滨江表示，对于数据中心的节能，设计至关重要。IT的需求发展得非常快，而数据中心的发展也要做相应的支持和变化，在数据中心建设时，设计上需要考虑到未来需求的变化，以及节能的要求，并在运维中重视管理软件，利用好数据中心管理软件是保证数据中心在运维上达到能耗低、节能的效果好的重要方法之一。建议数据中心用户使用管理软件对数据中心的各个能效进行统计分析，然后制定相应的节能方案，提高整个数据中心的运营效率。

另外，数据中心建设是一项浩大的工程，实现数据中心节能需要因时因地制宜，这其中涉及诸多的技术及人力因素，并直接影响到企业的未来发展。“在选择数据中心解决方案的初期，一定要综合分析，结合自身企业的实际情况以及对于数据中心的基本愿景做出判断。”李滨江建议。

全闪存数据中心指日可待

据了解到，在效率提升的绿色浪潮中，人们更多地聚焦在软件定义存储（SDS）和闪存之上。存储为何如此重要？一方面，云计算和服务器级别的虚拟化已经起步，将疲弱的服务器利用率从6%提高到近来12%的水平。同样，许多数据中心已经很好地调整了它们的空气处理技术，使得冷却装置与现有的负载能更好地匹配。而存储则是最后一个可以去轻易实现的目标。有数据显示，通过利用闪存，现代绿色数据中心可节约80%的能源。

对此，艾昆表示，闪存替换传统磁盘模式一定能提高服务器及系统的效能，50%性能提升是普遍意义上的市场预测，实际使用中差异会很大，可以肯定的是，闪存的节能效应来自两方面，一是提高系统性能，使单个系统的服务器、网络资源得到最大化应用，使整个数据中心中的服务器数量减少。二是容量密度增大，相同空间可以放入更多的容量，省电、省机房空间。例如，一个基于硬盘的50TB数据库的存储系统可能需要8800瓦（4000瓦用于运行存储系统，4800瓦用于冷却）的功率预算。而采用固态硬盘搭建出的类似系统可能仅需要1250瓦，节省了85%的功率预算。规模较小但速度更快的存储系统（需要568瓦）节约了部分功率，这反过来又降低了对冷却的需求（682瓦用于冷却）。

值得一提的是，围绕闪存也有两大重要的趋势，一个是行业趋势，一个是技术趋势。行业趋势是指，全闪存数据中心将被行业看好，其被认为是未来数据中心的主流。目前，分级的数据中心如一半是闪存一半是硬盘的数据中心还将存在一段时间，但一些全新的数据中心将以全闪存的形态存在。甚至有人认为，2016年将是硬盘从主角变为配角，逐渐退用于做归档服务器存储的一年，而闪存将更加牢固确立其作为主流存储器的角色定位。

技术趋势是指，闪存NAND技术的3D架构使闪存突破摩尔定律，单位成本变得更低，从而使得单位能耗也变得更低，对数据中心节能大有裨益。“相对于2D NAND，3D NAND突破了摩尔定律的限制，且拥有更先进的制程工艺，3D NAND是摩尔定律与后摩尔定律的分水岭标志性技术，其突破了摩尔定律的限制，思路已不再局限在工艺纳米数，而是3D的层数，就像盖房子，在原有的面积上盖得层数越高，容量也就越大，单位成本也就越低。”闪迪全球技术开发部副总裁陈健表示。