近年來,數字經濟蓬勃發(fā)展,給數據中心建設帶來了新機遇。
從新基建到東數西算,一大批數據中心項目或開工建設或投入運營,全國算力“一張網”加速織就。與此同時,數據中心作為承載算力的核心,正在為數字經濟發(fā)展注入新動能。
不過,伴隨著數據中心建設的提速,巨大的能耗問題也日益凸顯:
有統(tǒng)計顯示,過去十年間,我國數據中心整體用電量以每年超過10%的速度遞增;
截至2020年,數據中心約占我國用電量的2.7%,且仍在快速增長;
據IDC預計,到2024年數據中心耗電量將占到全社會耗電量的5%以上。
為推動綠色數據中心建設,2021年7月工業(yè)和信息化部印發(fā)《新型數據中心發(fā)展三年行動計劃(2021-2023年)》,提出到2021年底,新建大型及以上數據中心PUE降低到1.35以下;到2023年底,新建大型及以上數據中心PUE降低到1.3以下,嚴寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下。
自“雙碳”戰(zhàn)略發(fā)布以來,建設綠色數據中心、發(fā)展“綠色”算力就成為數據中心領域變革的重中之重。在“雙碳”目標指引下,建設中的綠色數據中心正積極應用高效節(jié)能技術產品,提高可再生能源消納,加快高效、清潔、低碳和循環(huán)發(fā)展。
那么,綠色低碳將對數據中心產業(yè)的發(fā)展帶來哪些影響?哪些高效節(jié)能技術能幫助數據中心實現(xiàn)節(jié)能降耗?
從智能冷卻入手
將數據中心綠色低碳落到實處
在“雙碳”戰(zhàn)略下,數據中心的技術架構將變得更加多樣,規(guī)劃設計也變得更加精細。企業(yè)必須將可持續(xù)發(fā)展理念納入選址過程,優(yōu)化供配電和制冷架構,通過數字化工具規(guī)劃設計流程,選擇綠色低碳的智能化產品等方式,設計高效的運行系統(tǒng)。
數據中心能耗標準中,「PUE」是關鍵能效考核指標之一。作為數據中心總設備能耗和IT設備能耗之間的比率,PUE越接近1,表明數據中心的電越多地用于數據中心的計算力中。如何才能有效降低數據中心的PUE值?
要解答這一問題,還要從數據中心的能耗結構入手。
數據中心能源側的碳排放主要來自IT設備及基礎設施的電力消耗,而在數據中心能耗結構中,主設備耗電占45%~55%,空調設備占35%~45%,電源及其他設備占10%~15%。由此可見,空調設備的冷卻系統(tǒng)能耗是數據中心能耗的重要組成部分。
現(xiàn)有數據中心廣泛采用風冷,或利用室外機+冰水機的冷卻系統(tǒng)輸出冷氣對機房服務器進行散熱,但傳統(tǒng)的風冷散熱模式不僅散熱效率低,而且會耗費大量能源,無法滿足綠色數據中心要求。
此外,風冷技術一直被用于CPU使用功率不超過150W的系統(tǒng)。隨著數據量暴增,設備的功率、密度和發(fā)熱量都非昔日可比。想要實現(xiàn)提高散熱效率、降低能耗的目標,必須在制冷設備中的導熱介質、散熱方案等領域做出徹底革新。
如今,「液體冷卻技術」的崛起,無疑為數據中心散熱提供了新的解決思路。
Gartner認為,到2025年,液冷技術的應用將降低數據中心20%-40%的運營成本,是更高效的風冷替代方案。有機構預計,到2026年液冷數據中心市場的初始估值將從2018年的14.3億美元增至1205億美元,年化復合增長率達30.45%。
目前許多頭部IT企業(yè)都在加強數據中心液冷市場的產品開發(fā)力度,順應這一趨勢,由中國信通院云計算與大數據研究所具體牽頭制定的5項數據中心液冷行業(yè)標準,已經于2022年4月1日起正式實施,不僅有效填補了當前國內外數據中心液冷行業(yè)標準的空白,也為液冷技術的普及奠定了堅實基礎。
不過,受技術成熟度、應用條件等限制,數據中心若想從冷卻系統(tǒng)能耗入手實現(xiàn)綠色低碳,還必須借助風冷、液冷等混合應用的模式。因此,在綠色數據中心建設中,必須要根據地理位置、工作負載等實際情況,科學地規(guī)劃和采用不同的冷卻系統(tǒng),才能更加有效降低PUE值,進而實現(xiàn)節(jié)能降碳的目標。
原標題: 戴爾科技“智能冷卻”技術上的創(chuàng)新 幫助企業(yè)實現(xiàn)低碳轉型