降低数据中心能耗的八大技术趋势

作者:兰洋科技    浏览量:3591    时间:2023年11月17日    标签: 节能降耗 节能减排 节能技术

人工智能即将到来,算力需求大爆发的前夜,更多的使用绿色可再生能源,更高的机柜能耗密度,更高的温度,更低的成本,更高效的管理工具,更创新的解决思路,是对数据中心从业者的挑战,更是机会!

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目前,数据中心行业的用电量占全球3%,预计到2030年或将达到4%。

由于能源成本的上升和公众在数据中心对环境的影响这一问题上的担忧,现在很多组织都提出了可持续发展举措,而数据中心的专家们正着力于降低能源消耗,以应对这些问题。

为了节约能源和降低成本,本文向你介绍数据中心的八大能耗趋势,供您参考:

一 提升可再生能源的使用

很多公司数据中心正在使用可持续能源,以实现绿色发展。例如苹果公司(Apple)与内华达能源公司(NV Energy)合作,建造了一个太阳能发电厂,为内华达州里诺市(Reno, NV)提供了200兆瓦的可再生能源。居民和企业客户可以使用高达5兆瓦的太阳能。

另一个例子是脸书(Facebook),声明希望可以100%使用可再生能源。在其位于内布拉斯加州帕皮利恩(Papillion, Nebraska)的工厂里,他们建造了一个占地55平方英里的风电厂,由101台涡轮机构成,可生产310兆瓦的电力。脸书(Facebook)还对其进行了进一步的改进,安装了一个机器学习模块,根据季节性、天气和IT能力,可以监测、预判和优化效率,这一系统使用的是可在高温环境下高效运行的服务器

在冰岛,Verne Global公司找到了一种利用地热蒸汽发电和冰川形成的河流进行水利发电的方法,为其提供电力。它仅仅使用了系统容量10%的电力,全年较低的温度可以为其提供免费制冷。随着越来越多的公司跟进,这些方法极大地降低了能源消耗、能源成本和碳排放量。

二 增加液冷和浸没冷却的使用

随着机架密度的不断提高,随着能耗密度提升,使用CRAC/CRAH单元传统风冷模式无法将高性能计算机产生的大量热量带走。导致无法充分利用机架空间。近年来,更有效率的创新制冷方式,如液冷和浸没冷却,解决了这一问题。液体是比空气更好的导热体,能够针对特定的服务器部件,从而降低能源消耗,节省运营成本。

数据中心的液体冷却方式,使用液体制冷剂将热量从服务器部件中带走,这是一种非常有效率的方法。由于存在多种不同的液体冷却方式,这已经成为业内增长最快的创新举措之一。特别是浸没冷却——将服务器部件浸没在具有高散热系数和低热阻的绝缘制冷剂中。

传统的空气冷却法需要耗费大量的能量才可以正常工作,这会增加成本。通过使用这些新的制冷方式,可以提高数据中心的可持续性、能源效率、性能和空间利用率。它们需要更少的水资源和能源,因而可以在更小的空间内更好的支持更高的机架密度和计算容量。

三 数据中心的温度越来越高

平均来讲,37%的数据中心能耗用于空气流通和制冷。ASHRAE建议服务器的入口温度在65-80°F(注18-27°C)之间,但是通常而言,为了防止设备过热导致宕机,许多数据中心都运行于底部区间,甚至低于建议温度。然而,温度过低只会浪费能源和金钱。温度每提高1°F,就可以节省4-5%的能源成本,而不会有宕机的风险。

通过使用温度传感器和DCIM软件,现在很多数据中心的管理人员都在无风险的前提下提高了温度设置。DCIM软件通过密切监测传感器数据并触发相应操作,可以轻松的预防过度冷却。管理人员可以查看在数据中心中有哪些机柜的温度在ASHRAE建议范围之外,通过3D热延时视频轻松判定热点,并在机柜开始过热或过冷的时候自动触发阈值警报。

四 整合更多的数据中心

越来越多的组织机构通过整合数据中心来减少能源消耗。无论是缩小在单一房间内的设备规模,还是减少数据中心站点,都可以极大的减少碳排放量,提升效率。通过将一些数据中心的工作负载迁移到云上,降低了实际需要的物理空间。

整合空间,减少占地空间,可以有效的减少冗余系统的运营成本、采购成本、软件许可成本及维护成本。整合有可能带来风险,因此保持准确的库存容量,在搬迁前建设好新空间,跟踪全部变动,确保设备正确安装是十分重要的。

五 提高现有资源的利用率

由于建设新的数据中心需要更多的能源消耗和碳排放,数据中心管理人员需要提高现有资源的利用率。利用现有资源的一个重点就是恢复的闲置容量。前沿的数据中心管理人员通过使用智能机架PDU(电源分配单元)和DCIM软件,可以精确计算每台设备在数据中心中的电力消耗,从而实现设备电力消耗预算自动化。有了这些,数据中心专业人员可以在现有机架空间内安全的部署更多的服务器。

此外,DCIM可以通过判定哪些运行中的服务器毫无实用功能,即僵尸服务器(ghost servers)。在一个数据中心中,高达30%的服务器都是僵尸服务器。移除这些服务器可以降低能源消耗,释放机架空间、电力、制冷和网络资源,用于部署新设备。

六 增加模块化数据中心

模块化数据中心产业呈指数级增长,预计到2030年,将达到890亿美元的市场规模。通过减少部署时间,增加可扩展性和能源利用率,模块化数据中心可以为传统数据中心提供更灵活、更有效的替代方案。模块化数据中心是单独的模块或容器,可以堆叠在一起,创建一个更大的数据中心。

它们可以被运输到预先建好的现场,减少在现场的安装时间及搬迁时间。由于模块化数据中心不需要完整的的建筑,可以为可持续发展和提高能源利用率做出贡献。但是,配置多个模块化数据中心需要全面的数据中心远程管理策略。

七 提高服务器虚拟化程度

现今很多公司都拥有大量的服务器,很多比较陈旧,效率较低。在虚拟环境下运营数据中心,如云上,由于物理服务器性能不同,一些虚拟的操作的运行效率也有所不同。

数据中心管理人员通过集成DCIM软件和VM软件,自动化优化虚拟服务器管理,从而提高能源利用率。数据中心的专家们通过跟踪VM软件在哪些物理服务器上运行,将虚拟程序调整到最高效的服务器上运行,可以减少能源成本。

八 增加DCIM部署,实现可持续发展

随着政府法规、行业规则和客户需求的变化,数据中心需要控制能源消耗,数据中心的专家们正把目光转向DCIM软件,以智能的降低能源消耗,实现可持续发展。

DCIM软件使数据中心的管理人员可以测量能源消耗以做出更明智的决策,实时跟踪能源KPI,如能源使用效率(PUE),创建计费报告(以提高效率),避免过度制冷,识别僵尸服务器和需要被替换的高耗电设备,智能的整合和虚拟化资源,为企业的可持续发展提供数据支持。

结语:整合一切

提高能源利用率,实现可持续发展,时不我待。数据中心的管理者们正不懈努力,以实现碳中和,尽力减少能源消耗。通过实施这些先进的能耗措施,数据中心一定会取得成功。

本文标题:降低数据中心能耗的八大技术趋势

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