數(shù)據(jù)中心能耗問題由來已久，各路神仙一直在各顯神靈，以求降低數(shù)據(jù)中心能源消耗的問題，但是收效甚微，緣于數(shù)據(jù)中心規(guī)模擴(kuò)張的速度遠(yuǎn)超出人們的想象。根據(jù)能量守恒定律，世界上的能源數(shù)量是固定的，而數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張的越快消耗的能源也越來越多，部署降低能耗的方法只是減緩能源耗盡的速度而已。然而，在沒有出現(xiàn)新的替代能源之前，降低能耗消耗依然是最為急需解決的技術(shù)難題之一?？v覽當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心技術(shù)，關(guān)于降低能耗的方法不勝枚舉，讓人看得眼花繚亂。其實(shí)，結(jié)合數(shù)據(jù)中心能耗的特點(diǎn)，電能是數(shù)據(jù)中心使用的最主要能源，數(shù)據(jù)中心里的設(shè)備絕大部分都采用電力運(yùn)行。因此，數(shù)據(jù)中心降耗要從節(jié)電開始，本文就從數(shù)據(jù)中心供電的環(huán)節(jié)：發(fā)電、配電、變換、負(fù)載、溫控、維管，這六個(gè)部分來闡述數(shù)據(jù)中心降耗的方法，通過通俗易懂的語(yǔ)言就可以讓數(shù)據(jù)中心管理者有所啟示。

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發(fā)電

大型的數(shù)據(jù)中心往往擁有自己的發(fā)電場(chǎng)，比如Google、Facebook等巨頭企業(yè)在建設(shè)數(shù)據(jù)中心的時(shí)候，就會(huì)在附近建設(shè)相應(yīng)的發(fā)電場(chǎng)，有的利用風(fēng)力發(fā)電，有個(gè)利用水力發(fā)電，總之在提升發(fā)電效率上下功夫。在國(guó)內(nèi)，受限于國(guó)家政策，企業(yè)幾乎無法建設(shè)自己的發(fā)電站，所以國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心只能單一地從供電局來獲取電能，也許未來會(huì)有類似于Google的風(fēng)能發(fā)電廠，但短期內(nèi)看不到希望。在發(fā)電上節(jié)約除了提升發(fā)電效率之外，還要提高負(fù)載率，避免多次DOWN機(jī)，這樣都會(huì)使得發(fā)電效率降低。這就像家里使用的節(jié)能燈泡一樣，如果反復(fù)短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行開關(guān)，節(jié)能燈炮和普通燈泡表現(xiàn)無異，甚至壽命比普通燈泡還低，只有長(zhǎng)時(shí)間開啟節(jié)能燈泡，相比普通燈泡的節(jié)能優(yōu)勢(shì)才會(huì)顯露出來。一些數(shù)據(jù)中心的備用電源采用的是柴油發(fā)電機(jī)或者蓄電池發(fā)電，這些方式都是用于應(yīng)急，短時(shí)間維持供電沒有問題，時(shí)間一長(zhǎng)便會(huì)因?yàn)楣╇姴蛔愣C(jī)，因此數(shù)據(jù)中心的備用電源也很重要，不過一般備用電源的轉(zhuǎn)換效率都不高，會(huì)浪費(fèi)不少供電原料，盡量采用兩路市電供電相比采用備用電源的方式要好些。

配電

一般的發(fā)電廠都不在數(shù)據(jù)中心旁邊，要經(jīng)過線路的傳輸，而傳輸線路上必然會(huì)帶來一定的損耗，一般在復(fù)雜的配電環(huán)節(jié)中可以損失到5%的能量，這樣能量還沒有達(dá)到數(shù)據(jù)中心設(shè)備，就已經(jīng)損失了1/20，這個(gè)損耗率還是非常驚人的。那么在配電階段，可以通過提升供電電壓來提升配電能效;通過使用更短或更粗的主回路來減少線損;還可以通過部署一體化的高效通信能源系統(tǒng)來提升配電能效。通過采用能效高的配電系統(tǒng)，可以將能效提升到98%以上，若采用一體化的供電系統(tǒng)，甚至可以將配電能效提升到99%以上，幾乎可以忽略不計(jì)，這樣而數(shù)據(jù)中心帶來的節(jié)能效率是非常明顯的。比如原來數(shù)據(jù)中心每年要消耗掉100萬千瓦的電能，配電能效是95%，若將配電能效提升到99%，那么數(shù)據(jù)中心每年要消耗掉的電能是96萬千瓦，節(jié)省了4萬千瓦，這樣就會(huì)節(jié)省幾千萬元電費(fèi)，節(jié)能效果還是非常明顯的。

變換

電能進(jìn)入數(shù)據(jù)中心后，最終要分流到各個(gè)設(shè)備上。早期的設(shè)備電源轉(zhuǎn)換效率普遍在85%左右，轉(zhuǎn)換效率不高，如今的電源轉(zhuǎn)換效率都可達(dá)到95%以上。這樣應(yīng)該盡快淘汰數(shù)據(jù)中心里的老設(shè)備，尤其是老舊的電源。除了設(shè)備電源，還有UPS、PSU等這些供電轉(zhuǎn)換設(shè)備，應(yīng)該采用變換效率高的產(chǎn)品，盡快淘汰老舊設(shè)備，電源技術(shù)在飛快地發(fā)展，通過使用變換效率高的電源部件，無形中就節(jié)省了電能。

負(fù)載

數(shù)據(jù)中心里包含有成千上萬臺(tái)的設(shè)備，每個(gè)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)都在耗電，如果每一臺(tái)設(shè)備都能節(jié)省一點(diǎn)電能，那么所有設(shè)備節(jié)省的電能加起來數(shù)量就是非常驚人的了?，F(xiàn)在提倡綠色數(shù)據(jù)中心，也包含綠色數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品。所謂的綠色數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品，就是從設(shè)備設(shè)計(jì)的方方面面都會(huì)考慮到節(jié)能。盡量使用低功耗器件，通過軟件實(shí)現(xiàn)智能節(jié)電。比如：動(dòng)態(tài)關(guān)閉、休眠、時(shí)隙關(guān)閉功放等軟件技術(shù)，通過軟件智能調(diào)節(jié)設(shè)備能耗，在保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，節(jié)省電能。

溫控

為了確保數(shù)據(jù)中心設(shè)備正常運(yùn)行，必須要全年保持?jǐn)?shù)據(jù)中心內(nèi)部溫度基本恒溫。這樣才能避免設(shè)備運(yùn)行過早出現(xiàn)老化、故障的情況，這樣就必須引入空調(diào)系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心里的耗電大戶，空調(diào)系統(tǒng)的耗電幾乎占到了整個(gè)數(shù)據(jù)中心耗電的30%，若能降低空調(diào)系統(tǒng)的耗電將非常有意義?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心大部分采用全局制冷的方式，這種溫控系統(tǒng)平均能效只有5，站點(diǎn)能效只有50%.若采用智能通風(fēng)或者高溫電池應(yīng)用，就可以將溫控系統(tǒng)的能效提升到10，站點(diǎn)能效75%.若能充分利用自然冷卻的方式，那么站點(diǎn)能效甚至能突破90%，這樣為數(shù)據(jù)中心節(jié)省的電能也是相當(dāng)可觀的。

維管

數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理的水平也對(duì)降低能耗非常重要，高可靠的一體化設(shè)計(jì)再加上高效的管理，必然可以為數(shù)據(jù)中心降低能耗。比如：對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理，避免設(shè)備空載運(yùn)行，提升設(shè)備的運(yùn)行效率。部署業(yè)務(wù)時(shí)充分利用轉(zhuǎn)換效率高的設(shè)備。對(duì)人員的管理也很重要，進(jìn)出數(shù)據(jù)中心關(guān)閉不必要的照明光源，及時(shí)關(guān)閉沒有必要運(yùn)行的設(shè)備，適當(dāng)調(diào)高機(jī)房溫度，在運(yùn)維的工作上，處處用降低能耗的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，這樣才能提升數(shù)據(jù)中心運(yùn)轉(zhuǎn)效率，降低能耗。

降低數(shù)據(jù)中心能耗是老生常談的問題，但是要做好每個(gè)節(jié)電環(huán)節(jié)就并非易事了。以上說的降耗六個(gè)環(huán)節(jié)，直擊降耗的本質(zhì)。只有從這六個(gè)方面入手，才能全面提升數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率，降低數(shù)據(jù)中心能源消耗。