發(fā)展綠色低碳數(shù)據(jù)中心,，是當(dāng)下時不我待的命題,，也是時代的風(fēng)口產(chǎn)業(yè)。

隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷深入和廣泛應(yīng)用,，全球進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代,，全社會的數(shù)據(jù)總量呈爆發(fā)式增長、算力需求也在持續(xù)擴(kuò)張,，作為算力發(fā)展的物理載體,，數(shù)據(jù)中心在全球遍地開花的同時也面臨諸多挑戰(zhàn)，首當(dāng)其沖的便是綠色節(jié)能低碳,。

數(shù)據(jù)顯示,，目前我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)從2016年的124.4萬個增加到2019年的315萬個，三年增154%,，其中超大型數(shù)據(jù)中心占比從11.3%增加到37.4%,。預(yù)計(jì)2030年數(shù)據(jù)中心耗電量是2020年的5.1倍，這就意味著數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和發(fā)展本身將帶來巨大的能耗挑戰(zhàn),。

從2020年國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的總能耗來看,，已突破2千億千瓦時，約為10天的全社會用電量,。如果折算成標(biāo)準(zhǔn)煤的燃燒發(fā)電,，則消耗了6千萬噸煤的燃燒，排放了1.6億噸的二氧化碳,。”不可否認(rèn),，數(shù)據(jù)中心已成為“碳減排”的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。”浪潮信息首席架構(gòu)師葉毓睿坦言,。

浪潮信息首席架構(gòu)師 葉毓睿

尤其是在國家碳達(dá)峰,、碳中和目標(biāo)下，推進(jìn)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的脫碳轉(zhuǎn)型對我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要作用,。不僅如此,，如何讓作為耗能大戶的數(shù)據(jù)中心可以降低用電成本、實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能減排不僅關(guān)乎到產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，對推動社會可持續(xù)發(fā)展也至關(guān)重要,，基于此,，綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)正在成為大勢所趨。

“雙碳”目標(biāo)加速綠色數(shù)據(jù)中心變革

碳達(dá)峰,、碳中和是近兩年比較熱的詞匯,。為了應(yīng)對全球氣候變化，促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展,，世界各國都在積極采取行動加快實(shí)現(xiàn)碳中和,，中國也在其列。2020年9月,，中國宣布力爭于2030年前達(dá)到二氧化碳排放峰值,，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。在國家“雙碳”戰(zhàn)略的背景下,，數(shù)據(jù)中心作為“新基建”的數(shù)字基底，也被賦予更多期望,。

眾所周知,，在當(dāng)下這個數(shù)據(jù)爆炸增長的時代，數(shù)據(jù)中心的處理能力和存儲容量呈現(xiàn)指數(shù)級增長,，對能源的消耗也水漲船高,，艾瑞咨詢的研究顯示，當(dāng)前電力成本已經(jīng)占數(shù)據(jù)中心整體運(yùn)營支出中的一半以上,，可以肯定的是,，數(shù)據(jù)中心已成為主要的碳排放源之一。因此,，要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),，打造綠色數(shù)據(jù)中心至關(guān)重要。

為了加速綠色低碳數(shù)據(jù)中心的建設(shè),，國家層面也出臺了一些政策為其助力,。今年5月，工信部等四部門聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》的通知中指出,，隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級進(jìn)度加快,，迫切需要推動數(shù)據(jù)中心合理布局、供需平衡,、綠色集約和互聯(lián)互通,，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算,、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系,，促進(jìn)數(shù)據(jù)要素流通應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展,。

不久前,，工業(yè)和信息化部印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計(jì)劃（2021-2023年）》（以下簡稱“行動計(jì)劃”）中更是明確,，用3年時間，基本形成布局合理,、技術(shù)先進(jìn),、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長相適應(yīng)的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展格局,。到2021年底,，全國數(shù)據(jù)中心平均利用率力爭提升到55%以上，,，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.35以下,，到2023年底降至1.3以下。

值得注意的是,，數(shù)據(jù)中心是用能非常集中的大型設(shè)施,，要想實(shí)現(xiàn)綠色低碳需求并非易事。對此,，中國工程院院士,、中國工程院原副院長鄔賀銓認(rèn)為，要實(shí)施數(shù)據(jù)中心綠色低碳運(yùn)行方式,，就需要做到：優(yōu)化選址,，形成自然風(fēng)洞效應(yīng)；疊加光伏,、綜合供能,、高效致冷、余熱循環(huán)利用,；通過數(shù)據(jù)清洗與標(biāo)注提升存儲數(shù)據(jù)的質(zhì)量,，減少無效數(shù)據(jù)的存儲，冷熱數(shù)據(jù)分開存放,；云邊端協(xié)同優(yōu)化數(shù)據(jù)處理效率,。

此外，中國信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所副總工程師郭亮在努力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的大背景下,，結(jié)合我國數(shù)據(jù)中心的發(fā)展和綠色低碳的要求也給出了四點(diǎn)發(fā)展建議：第一,，提高數(shù)據(jù)中心的能源利用效率，降低PUE,；第二,，投資建設(shè)分布式/大型集中式項(xiàng)目；第三,，市場化采購可再生能源,；第四，購買綠色電力證書,。

與此同時,，郭亮指出：”過去幾年,，我國的數(shù)據(jù)中心發(fā)展較國際數(shù)據(jù)中心發(fā)展水平差別并不大，機(jī)柜,、組塊模塊方面發(fā)展都比較快,，可以在技術(shù)方面投入更多的力量，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心效率的提高,，降低PUE,，減少碳排放。“

技術(shù)創(chuàng)新助推數(shù)據(jù)中心有效節(jié)能減排

確實(shí)如此,，除了國家層面的助力外,，技術(shù)創(chuàng)新毫無疑問是助推數(shù)據(jù)中心有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的必選項(xiàng)。

事實(shí)上,，圍繞綠色低碳,，行業(yè)內(nèi)的知名企業(yè)如百度、阿里,、騰訊,、浪潮等一直在進(jìn)行著積極探索，通過在機(jī)柜,、液冷等技術(shù)上的不斷創(chuàng)新，為構(gòu)建新一代綠色高效的數(shù)據(jù)中心貢獻(xiàn)力量,，并且也都取得了非常不錯的成果,。

以浪潮為例，其一直在持續(xù)推進(jìn)基于綠色,、開放標(biāo)準(zhǔn)的開放計(jì)算服務(wù)器,、整機(jī)柜服務(wù)器技術(shù)創(chuàng)新，采用集中供電,、集中散熱和集中管理的設(shè)計(jì)架構(gòu),，具有更高的電源轉(zhuǎn)化效率，更加高效節(jié)能,。據(jù)某大型數(shù)據(jù)中心實(shí)際測試顯示,，使用浪潮整機(jī)柜，電源轉(zhuǎn)化效率提升5%,，數(shù)據(jù)中心電力節(jié)約30%,，系統(tǒng)故障率降低90%，并且運(yùn)維效率提升3倍以上,，交付速度提升10倍以上,。

此外，騰訊T-block數(shù)據(jù)中心,，標(biāo)配清潔能源,，采用模塊化市電直供和模塊化AHU自然冷卻技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了1.10的超低PUE。阿里建立了全球規(guī)模最大的全浸沒液冷數(shù)據(jù)中心,，可以實(shí)現(xiàn)每年省電70000萬度,，機(jī)房能效提升30%，PUE低至1.09,。

值得一提是,，浪潮也一直在積極推進(jìn)數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)的研發(fā)與提升，在直接冷卻與間接冷卻等領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新,，持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)傳統(tǒng)散熱技術(shù)的能耗大,、效率低等問題，實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)30%-50%的綜合能效提升,，有效達(dá)到節(jié)能減排的目的,。

據(jù)了解，目前,，浪潮冷板式液冷數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品線涵蓋了液冷機(jī)柜,、緊湊型微模塊液冷數(shù)據(jù)中心、單排微模塊液冷數(shù)據(jù)中心,、雙排微模塊液冷數(shù)據(jù)中心等一系列模塊化液冷數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品,，可以全方位的降低數(shù)據(jù)中心對環(huán)境的影響，極大的節(jié)省能耗,。

除了上述一些企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和成果之外,，產(chǎn)業(yè)界在推進(jìn)綠色數(shù)據(jù)中心落地過程中所做的努力還遠(yuǎn)不止這些，并且還在持續(xù)輸出,。相信在各行業(yè)的持續(xù)推動下,，未來，老舊,、高耗能的數(shù)據(jù)中心都將逐漸被改善提升或者淘汰,，低碳節(jié)能的新型數(shù)據(jù)中心正駛向快車道，加速普及落地,。

推動綠色高效的開放數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)建立

需要關(guān)注的是,，在推動綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的過程中，除了在技術(shù)上的投入和創(chuàng)新之外,，標(biāo)準(zhǔn)也是不可忽視的重點(diǎn),。我們注意到，浪潮一直在與產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴協(xié)同創(chuàng)新,，針對高密度整機(jī)柜服務(wù)器,、支持液冷的高效制冷系統(tǒng)、高壓直流的高效供電系統(tǒng)等領(lǐng)域積極推動綠色高效的開放數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)的建立與實(shí)踐,。

據(jù)葉毓睿介紹,，作為開放計(jì)算社區(qū)的核心成員,，浪潮在開放社區(qū)的參與度越來越深，從貢獻(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范,，到參與開發(fā)標(biāo)準(zhǔn),，到主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的制定。浪潮協(xié)同網(wǎng)絡(luò),、存儲,、電源等產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)鍵組件，以社區(qū)的方式推動智能網(wǎng)卡,、開放網(wǎng)絡(luò)硬件,、48V直流供電系統(tǒng)、微模塊電源解決方案,、存儲設(shè)備振動控制等方面的新規(guī)范新應(yīng)用,，加速新技術(shù)的落地和實(shí)踐，推動綠色高效數(shù)據(jù)中心的建設(shè),。

不僅如此,，浪潮還積極推動Open Rack等技術(shù)規(guī)范的制定。“在標(biāo)準(zhǔn)化,、模塊化的推動下,，Open Rack取代了原本分散的、孤立的數(shù)據(jù)中心計(jì)算平臺,，也實(shí)現(xiàn)了硬件層面的解耦,，從架構(gòu)層面實(shí)現(xiàn)了能耗的優(yōu)化，也讓數(shù)據(jù)中心朝著綠色環(huán)保的方向邁進(jìn)了一大步,。”

目前國內(nèi)的大型互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心已經(jīng)使用了開放計(jì)算架構(gòu)，PUE可以達(dá)到1.2,，系統(tǒng)故障率降低 90%,，運(yùn)維效率提升3倍，總成本降低10%,。而即將推出的Open Rack3.0相比2.0在空間,、承重、供電,、液冷支持等方面做出更多改進(jìn),。

盡管如此，我們也要清楚的知道,，建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心并非一朝一夕之功,，自然也無法“一蹴而就”。短時間內(nèi),，我國數(shù)據(jù)中心仍舊存在一定程度的減排壓力,，綠色低碳數(shù)據(jù)中心的建設(shè)也有很長一段路要走,。可以預(yù)見的是,，未來隨著國家對碳中和目標(biāo)的進(jìn)一步推進(jìn),，以及產(chǎn)業(yè)鏈諸如浪潮、騰訊等企業(yè)的不斷創(chuàng)新,，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)一定會朝著綠色,、安全、可持續(xù)的方向加速推進(jìn),。