有鉴于当前企业数据中心总运营成本中有高达40%的开销都是用于为其服务器机架供电和冷却所需的能源方面,因此现如今围绕着企业数据中心所面临的能源效率低下的讨论话题越来越不容忽视了。

数据中心现已成为当今全球经济的基石。正是有了这些数据中心的长期运营,才使得我们得以能够顺利的迁移,存储、分析和处理个人和商业生活中的海量数据信息。如果没有这些数据中心的运行,我们在日常生活中就无法愉快的通讯交流,也无法在社交平台上进行各种分享,传输各种视频,进行商业活动,或安全的访问和转移资金了——同时也不能很好的推进涉及人工智能,机器学习,物联网,安全,5G网络和自动驾驶汽车等等改变游戏规则的相关领域的工作了。

据估计,自动驾驶汽车每天将从其车载的摄像头,雷达,声纳,GPS和激光雷达系统中共计产生4TB的数据。哪怕今天全美国的司机中只有10%采用的是自动驾驶汽车,那么每年也将产生40泽字节(1泽字节是10亿TB或1万亿GB)的数据。预计到2020年全球范围内将有300亿或更多的互联设备。仅仅44泽字节的数据物联网设备单独就将需要在4000处大型数据中心中增加4亿台服务器。人工智能,机器学习,语音和图像识别等新兴技术采用的增长将为前所未有的海量数据信息打开大门,而这些数据信息都将必须被引入尖端的超大规模数据中心。

2017年,全球共计约有800万处数据中心(包括小型服务器机柜到大型数据中心)正在处理海量数据负载。这些数据中心大约需要消耗高达416.2太瓦时的电力资源。这占到了全球总耗电量的2%,而预计到2020年该行业占全球用电量的比例将达到史无前例的5%。

很明显,现代生活的大部分架构和益处已经或很快将完全依赖于数据中心的运营。但随着数据流量的增长以及大规模数据中心的建设,其同时也带来了一定的负面影响,即:我们固然通过海量的数据创造一个更美好的世界,但与此同时,由于我们长期以来一直未对数据中心所需的资源需求和低效率的运营给予足够的重视,也因此播下了一些破坏性的种子——从建造数据中心所需的大量钢铁,混凝土和铜材料,以及保持数据中心每天正常运行所需的电力资源消耗。

现如今,如果我们还不及时的反思数据中心的运营效率和实践方案指标的话,那么对于个别企业和整个地球而言,都可能需要付出沉重的代价。

关于数据中心的相关数据情况介绍

有鉴于数据中心市场不仅需要响应数据量方面的不断发展的存储处理需求,而且还需要不断增强对于连接性、正常运行时间、安全性和降低IT成本方面的需求响应。由此所带来的结果便是一系列复杂的服务,基础设施管理,运营支出和业务模式,这些责任将被分配给企业的不同部门。曾经的小型服务器机房被迁移到主机托管云解决方案;而且企业,多租户,超大规模和高性能计算数据中心现在则占据了增长和能源消耗的最大份额。

平均而言,数据中心所消耗的功率是一般大型商业办公楼的100倍。大型数据中心的耗电量则相当于美国一座小城市的总耗电量。数据中心总运营成本中有多达40%的部分是为其服务器机架供电和冷却所需的能源开销,因此现如今围绕着企业数据中心所面临的能源效率低下的讨论话题越来越不容忽视了。

解决问题的方法:必须广泛采用各种解决方案

当前,数据中心运营过程中的电力效率低下和功率密度问题需要成为包括企业首席可持续发展官及其“绿色/可持续发展”团队在内的各个相关部门的重要关注问题。故而相应的一些新的问题和指标亟待引起人们的重视:

l 对于企业数据中心的负责人而言:我企业数据中心的能源费用具体是多少?

●对于企业首席财务官而言:我们企业需要花费多少资金来建设数据中心,该建设计划是否可以推迟?我们企业能够通过该数据中心的相关设备获得多少回报?我们应该打造企业自有的数据中心还是应该租用数据中心服务?

●对于企业首席执行官而言:我们企业要如何才能在当下和不久的将来使企业在整体上更加成功?

除了超大规模或高性能数据中心(如苹果,Facebook,谷歌,亚马逊,微软,百度)等市场领军之外,对于一般的企业数据中心运营商们而言,在他们无数个优先关注事项中,能源效率可能往往是被排在较低优先级的。

企业数据中心的管理运营人员们可以使用三种主要策略来解决电力效率低下和密度问题。如下,我们将与广大读者朋友们一起分享这些策略,同时还将为您介绍如何应对不断增长的对于企业文化和管理实践方案改革的需求。而这三种主要策略分别为:

●对于贵公司数据中心设施效率和软件技术实践方案必须要有详细的文档记录。

●可再生能源采用计划。

●大量尚未开发的硬件解决方案。

企业数据中心必须建立能源责任的企业文化,并将其与当前数据中心的可靠性和盈利能力实践方案相结合。

在上文中,我们与广大读者朋友们探讨了当今数据驱动的市场大环境与数据中心前所未有的蓬勃增长之间的关系。今天,能源消耗和能源效率亟待成为数据中心的领导者们需要重点考虑的重要业务标准。该行业的大部分所面临的挑战是,虽然已经充分认识到了问题的严重性,但相关的解决方案仍然尚未被广泛的接受和采用。

数据中心可以使用三种主要策略来解决电力效率低下和密度问题。正如尖端数据中心领军们的实践所证明的那样,所有这些方法可以彼此兼容共同努力,以应对重大的业务变化和社会影响。

对于贵公司数据中心设施效率和软件技术实践方案必须要有详细的文档记录:在过去10年中,人们对于数据中心行业的许多部分中都已经很清楚了,通过使用新的环境和冷却控制可以获得设施范围内的能源改进。软件具有易于扩展和分发的优势。数据中心基础设施管理(DCIM)系统用于通过IT和设施团队的协调来提高数据中心的运营效率。而AI,机器学习和机器人技术则被用于优化复杂的相互关联的电气和机械控制系统中的实时调整。

实施可再生能源计划和面向未来的领导者的多年承诺:使用可再生能源(包括太阳能,风能和水力发电)在很大程度上是设计和建设新的超大规模数据中心的行业领导者的追求。这些拥有能源密集型资产的公司与公用事业提供商签订了多年购买协议。这可以保证他们获得业务所需的可靠,可持续且具有成本效益的能源供应。作为利用可再生能源领域的领导者,谷歌公司宣布,该公司在2017年实现了为其数据中心供电 “100%使用可再生能源”这一目标,而该公司的这一计划是从2010年开始实施的。

围绕硬件的大多数尚未开发的解决方案:对于大部分普通数据中心而言,大约30%的功率浪费在通过从电网到单台服务器的微处理器所需的多次功率转换。无论是大型集中式还是小型分散式UPS(不间断电源),对于大多数数据中心的数十万台服务器和机架式电源而言,即使每款电源转换器只实施很小的改进也可以显着提高能效,密度,和性能。对于那些设计和构建自有的优化服务器的企业,以及从多租户数据中心处租用服务的企业而言,需要意识到这是围绕能源使用的下一个变革工具。

  能源效率和密度可以从三个方面获得:

●在数据中心采用UPS,实现高压电转换并进入数据中心建筑。 (大多数数据中心都有一个庞大的集中单元,许多较小的分散单元正在进行演变,以降低风险。)

●将AC交流电转换为DC直流电的服务器机架上的机架电源。

●单台服务器电源,其中高压DC转换为服务器主板上的低压DC。

今天的技术如何帮助企业数据中心获得以硬件为重点的能效?

借助相关供应商的半导体技术推动数据中心的硬件变革

借助相关供应商的功率晶体管可以使得数据中心能够解决UPS,机架AC / DC电源和服务器DC / DC电源的能源效率低下和功率密度问题。更小,更高效的电源直接降低了数据中心的电费,间接降低了冷却系统成本和机架过热问题。使用这些供应商的功率晶体管,6个电源可以在每台服务器机架中执行10个基于硅的单元的工作。

这种密度和效率的提高对运营成本,营收和环境产生的影响是显而易见的。对于主要的第1层数据中心运营商而言,可以实现:

●通过能源节省实现的运营成本节省增加(5600美元/架):每年241万美元

●服务器密度更高(5100美元/机架)所带来的额外收入:11亿美元/年

●推迟建设带来资本支出减少:8.4亿美元

●更环保,更可持续的业务运营

对于所有主要类别的数据中心,包括一般企业到多租户再到超大规模数据中心 ——硬件能效必须是执行业务战略的重要组成部分。

超大规模和高性能计算数据中心已经在许多功率效率和密度领域发挥作用,但现在需要在硬件上添加一个变化的视角,作为其经济和可持续性概况的驱动因素。随着当前的企业越来越成为一家数据公司,企业数据中心和多租户数据中心的客户都必须重新考虑他们之间的关系,并将其作为核心业务决策领域,而不是事后的想法。现在是时候迎头赶上,并放弃已有10年历史的实践方案和设备了 ——这样企业数据中心就不必再像以前一样实施管理了,现如今的数据中心管理方式就像管理旧的服务器机柜一样,只有规模大了很多倍而已。

企业文化变革和新的业务指标必须成为数据中心硬件能源解决方案的一部分

虽然借助相关供应商的服务有助于数据中心的硬件设备实现能源效率和功率密度变化,但所有数据中心部门的管理人员也还必须随时准备领导企业文化的变革,并推动新的业务指标的实现。

企业文化:数据中心及其所服务的企业客户需要建立一种能源责任文化,与现有的可靠性和盈利能力文化并列。

企业CXO级别的高层领导:所有CXO级别的高层领导都必须明确表达并推动整个企业组织的业务指标,并强调能效是一大高级优先事项——实际上,其不应该仅仅只是年度报告中的一段文字而已。

跨部门整合和企业组织架构的重新调整:在决策过程中,必须对于基本上已经脱节的团队(包括采购,工程,IT,可持续发展和财务团队)之间创建新的激励模型和协作模式。

打造新的指标和业务标准:企业需要了解如何优化数据中心的各个方面 - 包括能源的使用。多租户和企业数据中心的高管领导决策者们需要充分理解和接受排名前5%数据中心的实践方案。

现在是行动的时候了

有鉴于全球范围内有着数以百万计的数据中心,并且这一规模还在不断增长 ——解决能源效率低下问题可能会迅速对业务盈利和环境产生重大影响。因此,数据中心的管理人员必须使用所有可用工具——从软件到可再生能源再到硬件,以便主动解决数据中心的能源效率问题。必须建立能源责任的企业文化,而且其重要性应当与当前数据中心的可靠性和盈利能力实践并列。我们需要专注于构建数据中心的未来,同时将业务和保护地球放在首位。否则,我们的数据故事就会因此播下了一些破坏性的种子。

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