數(shù)據(jù)中心的樓頂上裝著一排排藍色的光伏板，太陽能光伏發(fā)電直接為服務(wù)器供電，即發(fā)即用。
數(shù)據(jù)中心樓下的污水處理裝置。利用這套獨創(chuàng)的數(shù)據(jù)中心污水回收再利用技術(shù)，約60%的廢水能夠?qū)崿F(xiàn)再利用。
節(jié)能減排，不僅是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的緊迫任務(wù)，支撐人工智能、云計算等新興產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)中心同樣面臨這一問題。近日，記者走進“百度云計算(陽泉)中心”。這里目前基本實現(xiàn)了自然降溫，全年約96%的時間無需開空調(diào)機組制冷。因此成為國內(nèi)唯一一個通過工信部和綠色網(wǎng)格組織(TGG)綠色數(shù)據(jù)中心設(shè)計、運營雙5A認證的數(shù)據(jù)中心。
人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算這些詞匯有多熱，已經(jīng)不需要再強調(diào)了。但很少有人知道，支撐這些高科技的數(shù)據(jù)中心才是真正的熱——幾十萬臺服務(wù)器集中在一起高速運算，機房溫度經(jīng)常超過40攝氏度，堪比桑拿天。
可想而知，為服務(wù)器降溫、保障服務(wù)器運轉(zhuǎn)所需的能耗也是個大數(shù)字。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，如果不作任何技術(shù)改進，一處數(shù)據(jù)中心的能耗很可能就超過一座30萬人的縣城。
有沒有高效、自然涼的數(shù)據(jù)中心呢?還真有。
百度云計算(陽泉)中心，這是我國目前唯一一處基本實現(xiàn)了自然降溫的數(shù)據(jù)中心，全年約96%的時間無需開空調(diào)機組制冷。陽泉中心也因此成為國內(nèi)唯一一個通過了工信部和綠色網(wǎng)格組織(TGG)綠色數(shù)據(jù)中心設(shè)計、運營雙5A認證的數(shù)據(jù)中心。
利用清潔能源免費冷卻
一年省下的電，足夠供應(yīng)一座13萬戶家庭的小城市。
在山西省陽泉市市郊一片光禿禿的山坳里，有一棟流線型的建筑，這就是百度云計算(陽泉)中心。它于2012年動工，服務(wù)器設(shè)計裝機規(guī)模超過16萬臺。2014年，數(shù)據(jù)中心正式投入使用，“百度大腦”的計算能力，很大一部分就來自陽泉。
陽泉是一座小城，依煤而生，曾經(jīng)有60%至70%的人生活與煤礦有關(guān)，至今煤礦仍是陽泉的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。煤電價格便宜，是百度將數(shù)據(jù)中心設(shè)置在此的原因之一，但數(shù)據(jù)中心并沒有因此而肆意浪費電能，相反，他們引入了多種清潔能源。
人工智能的服務(wù)器極其昂貴，一組整機柜成本接近100萬元。記者數(shù)了數(shù)，在一間普通教室那么大的房子里，一排15組整機柜，一共8排。算下來，僅這間房子里的服務(wù)器價值就超過1.2億元。
按說這么金貴的儀器，機房連灰塵都不能有，更不要說水了，但記者竟然在屋頂發(fā)現(xiàn)了西瓜那么粗的水管。
“這是百度自主研發(fā)的OCU(頂置冷卻Overhead Cooling Unit)新型空調(diào)末端和水側(cè)免費冷卻系統(tǒng)。”陽泉數(shù)據(jù)中心資深系統(tǒng)工程師黃民民用一張動圖進行了介紹。簡單說，就是通過在服務(wù)器整機柜頂端加裝末端送風(fēng)系統(tǒng)，利用空氣對流原理，讓服務(wù)器排出的熱風(fēng)上升，通過水冷系統(tǒng)后，變成冷風(fēng)，自然下沉，形成循環(huán)。
聽起來簡單，但運用的都是高科技。此前，各企業(yè)普遍靠空調(diào)給服務(wù)器降溫，晝夜不停，因為服務(wù)器金貴，既不能熱著，也不能吹著。如果使用室外的空氣直接吹，就會對服務(wù)器造成空氣污染和腐蝕。百度使用了AHU(Air Handle Unit)風(fēng)墻冷卻技術(shù)，結(jié)合百度自主研發(fā)的高溫耐腐蝕服務(wù)器，在40多攝氏度高溫仍然能夠正常運行，可全年實現(xiàn)風(fēng)側(cè)免費冷卻。
水是寶貴的資源，冷卻用過的水更不能輕易浪費。數(shù)據(jù)中心的樓下就像一座小型污水處理廠，配置了各種過濾裝置、自動加藥器。這在國內(nèi)其他數(shù)據(jù)中心很少見到。利用這套獨創(chuàng)的數(shù)據(jù)中心污水回收再利用技術(shù)，約60%的廢水能夠?qū)崿F(xiàn)再利用。算下來，數(shù)據(jù)中心園區(qū)年均節(jié)水量可達48萬噸，相當于4000多戶居民一年的用水量。
水、風(fēng)、太陽能，各種綠色資源都被運用在數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心的樓頂上裝著一排排藍色的光伏片，太陽能光伏發(fā)電直接給服務(wù)器供電，即發(fā)即用。今年，數(shù)據(jù)中心又簽約風(fēng)力發(fā)電2600萬千瓦時。光伏與風(fēng)電等清潔能源技術(shù)的使用，使得陽泉數(shù)據(jù)中心全年二氧化碳減排2.6萬噸，相當于142萬棵樹一年的二氧化碳吸收量。
作為一家高科技企業(yè)，百度的系統(tǒng)優(yōu)化更是拿手本事。例如，百度云采取了分層存儲方式，經(jīng)常被調(diào)取的資料位于上層，80%的冷數(shù)據(jù)位于下層，在不影響數(shù)據(jù)響應(yīng)速度的前提下，自然減少了運算量。
“整個園區(qū)采用了百度400多項國際、國內(nèi)技術(shù)專利，全年約96%的時間無需開空調(diào)壓縮機，就能實現(xiàn)自然涼，即免費冷卻”。黃民民說，“等到全部建成后，陽泉中心年節(jié)約用電量可達2.5億千瓦時，相當于13萬戶家庭全年的用電量”。
節(jié)能的同時，數(shù)據(jù)中心也省下了不少錢，讓消費者得了實惠。比如目前國內(nèi)唯一一個還在免費為網(wǎng)民提供私人云服務(wù)的百度網(wǎng)盤，如果不是因為這400多項技術(shù)改進，成本將比現(xiàn)在增加3倍至4倍。
新興產(chǎn)業(yè)需加速節(jié)能減排
我國數(shù)據(jù)中心總體能耗偏高，需在一年內(nèi)將PUE值降低13.29%.
節(jié)能減排，不僅是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的緊迫任務(wù)，新興產(chǎn)業(yè)同樣面臨這一問題。
中國信息通信研究院產(chǎn)業(yè)與規(guī)劃研究所云計算與大數(shù)據(jù)研究部副主任唐煒表示，當前大數(shù)據(jù)已上升為國家戰(zhàn)略，我國逐步進入數(shù)字經(jīng)濟時代，并由政府推動數(shù)據(jù)共享和流通，激活了大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)新動能。數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)成為風(fēng)口的同時，也讓數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排變得愈發(fā)重要。
我國此前的數(shù)據(jù)中心主要由移動、聯(lián)通、電信等運營商建設(shè)。隨著云服務(wù)市場的興起，不少民營企業(yè)也意識到數(shù)據(jù)中心的重要性。阿里巴巴、百度、騰訊和一些量級較輕的公司都加大馬力建設(shè)數(shù)據(jù)中心。
潮水般涌入的社會資本，加上原本就大手筆的國有運營商，讓數(shù)據(jù)中心建設(shè)成為“高速賽道”。貴州、云南、寧夏、內(nèi)蒙古、重慶、山西各地政府，特別是欠發(fā)達地區(qū)，紛紛將數(shù)據(jù)中心作為新興產(chǎn)業(yè)的標志性基礎(chǔ)設(shè)施，積極引進，大力建設(shè)?！?016-2017年中國IDC產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告》顯示，2016年我國數(shù)據(jù)中心市場總規(guī)模為714.5億元，同比增長37.8%.這個數(shù)字遠高于全球17.5%的平均增速。
特別需要注意的是，因為“三去一降一補”等壓力，2016年轉(zhuǎn)型進入IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)領(lǐng)域的傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)量進一步增長。房地產(chǎn)業(yè)、紡織業(yè)、材料制造與加工業(yè)、機械制造業(yè)等傳統(tǒng)企業(yè)在廠房、水電等基礎(chǔ)設(shè)施方面具有一定優(yōu)勢，可以為數(shù)據(jù)中心提供起步條件，但這些轉(zhuǎn)型而來的數(shù)據(jù)中心在節(jié)能減排方面又面臨更多困難。
與國際先進水平相比，我國數(shù)據(jù)中心總體能耗水平一直偏高。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2015年12月頒布的《綠色數(shù)據(jù)中心建筑評價技術(shù)細則》規(guī)定，數(shù)據(jù)中心設(shè)計PUE值應(yīng)小于等于2.0.PUE值是國際上判斷數(shù)據(jù)中心能耗的通用標準，我國2.0的標準代表著每消耗2千瓦時電，就有1千瓦時用于系統(tǒng)消耗，另一半才用于計算本身。
作為對比，2014年“綠色網(wǎng)格”發(fā)布的國際平均水平就已經(jīng)達到1.7.目前，國內(nèi)新建的數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.73.也就是說，每消耗1.73千瓦時電，就有0.73千瓦時用于系統(tǒng)消耗。如果再考慮到此前大規(guī)模建設(shè)的數(shù)據(jù)中心技術(shù)相對落后，我國數(shù)據(jù)中心的能源浪費將更加驚人。2010年時，有業(yè)內(nèi)媒體推算，當時我國數(shù)據(jù)中心機房消耗的空調(diào)冷卻系統(tǒng)的能量至少為84億千瓦時，這意味著為服務(wù)器提供冷卻的機房空調(diào)系統(tǒng)能耗大約能達到我國空調(diào)設(shè)備每年總能耗的四分之一。
當然，我國有部分數(shù)據(jù)中心已經(jīng)走進世界先進行列，比如百度陽泉中心模組2016年年均PUE為1.11，意味著每消耗1.11千瓦時電，只有0.11千瓦時用于系統(tǒng)消耗。但這樣的綠色數(shù)據(jù)中心仍是少數(shù)。因此，工信部信息通信發(fā)展司政策與標準處處長黃業(yè)晶建議，我國需加快綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，加快綠色數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)，并抓緊修訂綠色數(shù)據(jù)中心標準。
留給新數(shù)據(jù)中心的時間已經(jīng)不多。2016年12月份出臺的《“十三五”國家信息化規(guī)劃》提出的目標是，到2018年，云計算和物聯(lián)網(wǎng)原始創(chuàng)新能力顯著增強，新建大型云計算數(shù)據(jù)中心電能使用效率(PUE)值不高于1.5;到2020年，形成具有國際競爭力的云計算和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，新建大型云計算數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.4.要在一年時間里，將PUE值降低13.29%，對于數(shù)據(jù)中心建設(shè)者來說，將是巨大的挑戰(zhàn)。
數(shù)字化要一盤棋更要各自為戰(zhàn)
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