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近年来,随着数字经济的快速发展,各行各业数字化转型的进程明显加快。数据中心作为数字化基础设施,迎来了大规模的建设热潮,为推动数字经济的深化发展发挥了重要作用。
但与此同时,数据中心的高能耗问题也日益突出。目前,中国正在全力实现“双碳”目标。过去十年,能源消费强度累计下降26.2%,是世界上下降最快的国家之一。显然,数据中心不应该成为累赘。那么,如何给数据中心的能耗“瘦身”呢?解决这个问题的关键在科技企业手里。
国家数据中心一年的耗电量相当于两个三峡电站。
在功耗方面,数据中心确实是“电老虎”。中国的三峡水电站每年发电1000亿瓦,而国家数据中心在2021年消耗2166亿千瓦时,相当于两个三峡电站。预计未来十年,全国数据中心用电量将占全社会总用电量的13%。
数据中心的主要能耗来自IT设备、冷却系统和配电系统。其中IT设备占总能耗的50%以上,配电系统总能耗约10%。最想不到的是散热系统,功耗居然接近40%!冷却系统耗电量惊人,但也可以成为节能减排的突破口。目前,数据中心的冷却方式不仅是传统的风冷技术,还有最新的水冷技术。水冷技术建议删除凭借其天然的“省电专家”特性,正逐渐超越传统风冷技术,成为行业主流。相关实践证明,与传统风冷数据中心相比,水冷数据中心的能效比大大提高。
近日,在一场别开生面的“未来是这样的——绿色数字新生”高端对话中,来自支钉科技、联想、润米咨询等地的多位大咖齐聚一堂,在轻松幽默的氛围中分享当前水冷技术对数据中心能耗的改变。
2000多年前,都江堰智慧使之成为今天温水降温的领先技术。
在当前水冷趋势下,联想推出了第六代“海神”温水冷却技术。但一开始,从行业专家到客户,技术都相当关键。因为数据中心有上千台机器,如果全身启动,只有万分之一的泄露事故可能导致难以想象的后果。
联想对自己的技术一直很有信心,这种信心来自于对古代智慧的借鉴——联想创造性地在著名的古代水利工程都江堰找到了技术灵感,借鉴了鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口的设计理念。在有着2200多年历史的都江堰,主要有鱼嘴、飞沙堰、瓶口三大工程。其中,鱼嘴作为引水大堤,负责引水。在枯水期,内河水量与外河水量之比为6:4;而到了汛期,相反,内江与外江水量比为4:6,实现了灵活的水量调度。包瓶口作为引水口,负责引水灌溉,既解决了水旱灾害频发的问题,又实现了有效灌溉,使成都平原成为鱼米之乡。
联想据此设计了紧密耦合的闭环水系统,建议删除去离子水循环。服务器内部的CDU根据不同用电部件的能耗,智能调节水量,这个过程和余醉大堤引水很像。然后,水通过“瓶口”引入重要散热部件周围,在它们周围工作,就像河水流入成千上万条灌溉渠一样。整个过程精准、安全、高效,大大提高了散热效果。
而且通过大量的实际案例,联想采用45到50度的温水循环为系统散热,系统产生的热量90%会被水冷系统带走,可以大大提高能效。PUE可低至1.1左右,远优于传统普通风冷PUE的平均值1.9,符合“东算西算”项目东部新建大型及以上数据中心PUE低于1.3的事实。
据了解,在使用联想的温水和水冷技术后,数据中心一举实现了42%的能耗和间接碳排放节省,此外还有新的低PUE值。
数字科技成就绿色新未来
目前,联想的温水冷却技术已经应用于上海交通大学的绿色高性能计算设备“思源一号”和北京市气象局的绿色高性能计算系统。
据了解,温水冷却技术可以带走思源一号90%的热量,余热回收系统可以收集计算机运行过程中产生的热能,用于冬季建筑供暖、食堂厨房热水供暖、地下室除湿、实验室空温控。预计余热回收系统可实现约10%的碳补偿,相当于每年额外减排950吨二氧化碳;借助温水冷却技术,北京市气象局高性能计算系统核心计算能力提升近20倍,年用电量减少近200万千瓦时,相当于北京6000户家庭一个月的用电量和100多万棵树的碳排放吸收量。
值得一提的是,联想还全面整合了边缘计算领域的硬件、软件、解决方案和服务。凭借其强大的边缘计算能力,联想已经意识到客户端可以直接解决能耗问题,从而间接为数据中心的碳排放做出贡献。
目前,绿色数据中心已经成为行业发展的主流。凭借联想全新的IT技术,引领数据中心行业向数字化、智能化发展,实现更多节能降耗的可能。未来,数据中心将从过去的“耗能大户”成长为未来的“减碳大户”!
来源:河北网络广播电视台
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