隨著(zhù)云計算、人工智能、大數據、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，新基建成為我國數字經(jīng)濟發(fā)展的基石，作為新基建的重要組成部分，數據中心向集約化、規?；l(fā)展，但是與此同時(shí)，由于數據中心耗電量不斷刷新記錄，在碳達峰、碳中和目標下，數據中心的節能減排也備受關(guān)注。以整機柜、液冷為代表的開(kāi)放計算技術(shù)，能夠大幅降低數據中心能耗，推動(dòng)數字基礎設施的綠色低碳可持續發(fā)展。
數字經(jīng)濟快速發(fā)展 雙碳背景下更需要以全局維度規劃數據中心
在數據應用越來(lái)越復雜的背景下，數字產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)數字化快速推進(jìn)，業(yè)務(wù)普遍開(kāi)始走上向“云端”，原本作為輔助支撐的IT設備，轉變?yōu)楹诵纳a(chǎn)工具。同時(shí)隨著(zhù)“計算”向“智算”的轉變，整個(gè)社會(huì )的計算需求呈現指數型增長(cháng)，CPU/GPU作為算力核心承載器件，功耗日益增加，5年內，GPU的最 高功耗將從500W突破至700W，CPU的最 高功耗也將從300W突破至500W。隨著(zhù)核心組件功耗的提升，據預測到達2025年，面向計算密集型應用的42U單機柜功耗將普遍超過(guò)40kW/Rack，能耗的需求更是不斷攀升。以我國數據中心為例，整體用電量以每年超過(guò)10%的速度遞增，2020年我國數據中心用電量突破2000億千瓦時(shí)，占全社會(huì )用電量的比重升至2.7%；根據預測，到2030年數據中心用電量將突破4000億千瓦時(shí)，占全社會(huì )用電量的比重將升至3.7%。
由此可見(jiàn)，數據中心是未來(lái)為數不多能源消耗占社會(huì )總用電量比例持續增長(cháng)的行業(yè)。數據中心未來(lái)勢必要走上加快綠色發(fā)展降低碳排放的道路。工信部印發(fā)的《新型數據中心發(fā)展三年行動(dòng)計劃（2021-2023年）》中也明確指出建設目標：到2023年全國數據中心總算力會(huì )達到200個(gè)EFLOPS的性能，國家樞紐節點(diǎn)算力規模占比超過(guò)70%，新建的大型數據中心的PUE要小于1.3。種種變化都在向數據中心提出全新的要求，數據中心已經(jīng)進(jìn)入了“共性規劃”+“個(gè)性適配”的時(shí)代，共性規劃將覆蓋了綠色節能、性能密度、快速交付、統一管理這些核心要求，而個(gè)性適配則要根據我們的數據中心的地方政策、資源指標限制、行業(yè)屬性、技術(shù)現狀來(lái)決定。因此，在共性規劃+個(gè)性適配的階段，IT基礎設備的最 大變化之一是其耦合程度逐漸提升，只有從數據中心層面去規劃供電、散熱、管理，才能取得最 佳的效果。
開(kāi)放計算助力數據中心低碳高效發(fā)展
開(kāi)放計算是當前乃至未來(lái)數據中心的創(chuàng )新主力，通過(guò)全球化協(xié)作的創(chuàng )新模式，解決數據中心基礎設施可持續發(fā)展的重大問(wèn)題，如能耗、高速網(wǎng)絡(luò )通信、智能運維及循環(huán)利用等。構建綠色高效的數據中心是開(kāi)放計算重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。
開(kāi)放計算最 重要的貢獻之一是整機柜技術(shù)規范的制定，這也是最 早的項目。在標準化、模塊化的推動(dòng)下，整機柜取代了原本分散的、孤立的數據中心計算平臺，實(shí)現了硬件層面的解耦，將計算、存儲、網(wǎng)絡(luò )、供電、散熱等多個(gè)模塊逐一拆分并重新組合，大大提升了系統部署的效率、降低后期運維的難度，從架構層面實(shí)現了能耗的優(yōu)化，也讓數據中心朝著(zhù)綠色環(huán)保的方向邁進(jìn)了一大步。目前國內的大型互聯(lián)網(wǎng)數據中心已經(jīng)使用了開(kāi)放計算架構，PUE可以達到1.2，系統故障率降低 90%，運維效率提升3倍，總成本降低10%。
液冷也是節能應用的新方向，浪潮信息也在參與Rack & Power項目子課題，研究采用不同的液冷方式大幅降低數據中心的PUE，采用集中供電的技術(shù)提高數據中心電源的轉化效率。同時(shí)浪潮信息也在Hardware Management的課題推進(jìn)OpenBMC開(kāi)源架構，實(shí)現數據中心智能節能的管理，目標是促進(jìn)節能技術(shù)的創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)的應用，構建綠色低碳的創(chuàng )新。
無(wú)論是全新的架構設計還是液冷帶來(lái)的能效提升，都讓數據中心的能耗有了明顯的變化。如今，以OCP為代表的開(kāi)放計算已經(jīng)發(fā)展了10年，通過(guò)整機柜的模式，數據中心的能耗相對于傳統的服務(wù)器降低了15%，這其中包括了集中供電、集中散熱、高壓直流等多種技術(shù)的引入，而在液冷的加持下，這種能耗的節約可能會(huì )翻一番，達到30%甚至更多。
由此看來(lái)，數據中心節能也是一項系統性的工程，除了傳統意義上風(fēng)火水電等基建層面的建設之外，IT系統架構的調整乃至于軟硬件適配與協(xié)同工作，同樣會(huì )影響到系統的運行效率，進(jìn)而影響到耗電量與碳排放。
作為OCP、ODCC、Open19全球三大開(kāi)放計算組織的核心成員，浪潮信息積極推動(dòng)綠色高效的開(kāi)放數據中心標準建立，與產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴協(xié)同創(chuàng )新。針對高密度整機柜服務(wù)器、支持液冷的高效制冷系統、高壓直流的高效供電系統等領(lǐng)域積極推動(dòng)開(kāi)放數據中心標準的建立與實(shí)踐。
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