傳統(tǒng)的節(jié)能手段無法滿足數(shù)據(jù)中心節(jié)能要求，AI提供了新的方向

2020年，數(shù)據(jù)中心建設(shè)被中央正式列入新基建戰(zhàn)略，被視為新基建的基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的數(shù)字底座。

然而隨著數(shù)據(jù)流量呈指數(shù)增長，數(shù)據(jù)中心設(shè)備功耗也在不斷攀升，電能消耗數(shù)目彌巨和運(yùn)營成本居高不下的問題愈發(fā)凸顯。

數(shù)據(jù)中心總量與能耗雙雙上漲

截至2019年底，我國數(shù)據(jù)中心數(shù)量約為7．4萬個(gè)，占全球數(shù)據(jù)中心總量的23%。

數(shù)據(jù)中心是典型的重資產(chǎn)，運(yùn)維管理工作量繁雜，隨著未來業(yè)務(wù)需求的多元化，如果依然采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行管理，其難度將無法想象。

目前我國數(shù)據(jù)中心年耗電量已經(jīng)達(dá)到社會(huì)耗電總量的2%，比三峽大壩的年發(fā)電量還高出30%。

數(shù)據(jù)中心能耗最大的地方，主要集中在IT設(shè)備能耗和機(jī)房空調(diào)能耗（空調(diào)室內(nèi)機(jī)、水冷機(jī)組、蓄電池組等），前者占六成，后者占四成。

一般而言，降低數(shù)據(jù)中心能耗，提高能效，著重在于空調(diào)功耗的優(yōu)化降低，以及后續(xù)IT功耗優(yōu)化。

服務(wù)器作為數(shù)據(jù)中心的三大基礎(chǔ)IT設(shè)施之一，整體功耗能占到數(shù)據(jù)中心總能耗的40%-50%。

微觀來看，更迫切的問題是，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與擴(kuò)張，對地方電力系統(tǒng)提出巨大挑戰(zhàn)，很多城市不得不推出限制政策以保證電力系統(tǒng)不會(huì)被數(shù)據(jù)中心壓垮。

節(jié)能降耗無疑是數(shù)據(jù)中心的重中之重，而空調(diào)制冷系統(tǒng)又是降低數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施能耗的關(guān)鍵所在。

在這一趨勢下，傳統(tǒng)的節(jié)能手段漸漸無法滿足數(shù)據(jù)中心節(jié)能要求，人工智能恰恰可以提供新的方向。

利用AI開啟限制PUE等節(jié)能方式

PUE=數(shù)據(jù)中心總能耗/IT設(shè)備能耗，其中數(shù)據(jù)中心總能耗包括IT設(shè)備能耗和制冷、配電等系統(tǒng)的能耗。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心年平均PUE高于1．8，隨著越來越多AI應(yīng)用的落地，業(yè)界對高速計(jì)算的需求日漸增多。

2019年2月，工信部發(fā)布《三部門關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》，明確提出到2020年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的PUE值要達(dá)到1．4以下。節(jié)能減排，降低數(shù)據(jù)中心的能耗，進(jìn)一步限制PUE值，成各行各業(yè)工作重點(diǎn)。

2020年8月，工信部、國家發(fā)改委、商務(wù)部、國管局、銀保監(jiān)會(huì)、能源局等六部門發(fā)布《關(guān)于組織開展國家綠色數(shù)據(jù)中心（2020年）推薦工作的通知》。

同時(shí)將聯(lián)合組織開展2020年度國家綠色數(shù)據(jù)中心推薦工作，其中能源資源使用情況占據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)分值最高的權(quán)重，高達(dá)67%。

2020年12月，我國將“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”納入2021年的重點(diǎn)任務(wù)之一。

為了迎合碳中和的國家戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)國家提出的節(jié)能減排與碳排量指標(biāo)，在能源環(huán)境領(lǐng)域進(jìn)行AI節(jié)能，便迫在眉睫。

數(shù)據(jù)中心節(jié)能需考慮布局優(yōu)化

①數(shù)據(jù)中心建設(shè)的技術(shù)應(yīng)用，應(yīng)充分利用自然冷源，強(qiáng)風(fēng)弱水，加強(qiáng)新型制冷、供電技術(shù)、模塊化技術(shù)和AI運(yùn)維技術(shù)的使用，提高數(shù)據(jù)中心分步部署能力，通過數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化運(yùn)維，減輕大數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維壓力。

②同步針對相應(yīng)技術(shù)、產(chǎn)品、系統(tǒng)開展標(biāo)準(zhǔn)制定及指標(biāo)驗(yàn)證工作，保證技術(shù)及應(yīng)用的一致性，整體提高數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維的綠色高科技水平。

③數(shù)據(jù)中心建設(shè)還可考慮環(huán)境適宜、電價(jià)優(yōu)惠、土地資源相對充裕的地區(qū)。在至少考慮上述因素的同時(shí)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃、明確定位，統(tǒng)籌布局

華為iManager全網(wǎng)管理功能，實(shí)現(xiàn)對多網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行集中監(jiān)控，統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)，通過GIS定位技術(shù)提高故障定位響應(yīng)速度，提升數(shù)據(jù)中心運(yùn)維效率。

中國電信集團(tuán)已經(jīng)通過智能巡檢機(jī)器人、傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心能耗數(shù)據(jù)的大規(guī)模采集，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析，預(yù)測未來能耗等核心參數(shù)。截至2020年上半年已完成8個(gè)節(jié)能試點(diǎn)，下半年計(jì)劃完成18個(gè)試點(diǎn)機(jī)房的智慧節(jié)能部署。

近日，維諦技術(shù)和北京大學(xué)深圳環(huán)境與能源學(xué)院聯(lián)合成立的數(shù)據(jù)中心AI技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

以IDC創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)為主要研究方向，將聚焦于將AI技術(shù)應(yīng)用于變頻壓縮機(jī)、變頻氟泵、間接蒸發(fā)冷卻等設(shè)備的精確控制;通過軟硬件深度耦合，降低機(jī)房空調(diào)總體平均功耗。

2020年騰訊清遠(yuǎn)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心正式開服，整個(gè)數(shù)據(jù)中心集群規(guī)劃容納服務(wù)器超過 100 萬臺(tái)，阿里云在南通、杭州和烏蘭察布分別落成三座百萬服務(wù)器級(jí)別的超級(jí)數(shù)據(jù)中心。

浪潮最新發(fā)布的M6四路服務(wù)器具備先進(jìn)的智能調(diào)控技術(shù)，在滿足業(yè)務(wù)平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，對服務(wù)器進(jìn)行部件級(jí)別精確監(jiān)測，有效降低功耗。

浪潮服務(wù)器的智能調(diào)控技術(shù)可根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載壓力自動(dòng)監(jiān)控當(dāng)前服務(wù)器的資源使用情況，并根據(jù)資源利用率動(dòng)態(tài)調(diào)整服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)，按業(yè)務(wù)需求供電，將服務(wù)器用電損耗降到最低。

結(jié)尾：

隨著政策的落地加上產(chǎn)業(yè)界的不斷的努力，中國數(shù)據(jù)中心在能耗控制以及PUE控制上已經(jīng)取得很大進(jìn)步。

未來AI在數(shù)據(jù)中心節(jié)能上一旦應(yīng)用成熟的話，對于以華為、騰訊、維諦技術(shù)為代表的廠商來說，將對其產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)帶來一個(gè)革新性的變化。

責(zé)任編輯：xj