推进数据中心“变绿”需新技术加持
来源:中国贸易报 作者:本报记者 张伟伦
随着数字化转型加快和新基建进程不断推进,各方对数据中心和算力的需求陡增。记者在采访调研中观察到,作为未来经济社会的战略性基础设施,数据中心在迎来爆发式增长的同时,其高能耗、算力供需不均衡、运维管理落后等问题也愈发凸显。特别是随着“双碳”目标推进,数据中心在绿色低碳中实现高质量发展成为大势所趋。在此形势下,政策引领和新技术加持是实现数据中心“变绿”的关键。
近期,各地出台的一系列政策与之呼应。今年5月,北京市发展改革委、经济和信息化局在印发的《北京市低效数据中心综合治理工作方案》中指出,进一步推进对低效数据中心的用能管理,助力其集约化、绿色化、智能化发展;到2025年,北京市数据中心应基本实现集约高效、绿色低碳的高质量发展格局。上海市经济信息化委、发展改革委不久前发布的《关于推进本市数据中心健康有序发展的实施意见》也提及,统筹推进上海市数据中心建设,到“十四五”期末,形成“布局完善、结构优化、绿色低碳、网络高质、算力充沛、技术先进”的数据中心发展格局。
事实上,自今年3月我国“东数西算”工程正式开启后,京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地被规划建设成为国家级数据中心集群。值得关注的是,此次对规划建设的数据中心能耗均提出了低碳运转、绿色发展的要求。
例如,《全国一体化算力网络成渝国家枢纽节点(四川)实施方案》提到,天府数据中心集群起步区内新建数据中心PUE值(数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比)不高于1.25,绿色低碳等级达到4A级以上,其余地区新建数据中心PUE值不高于1.3;并将推动在建数据中心进行绿色优化,逐步对PUE值超过1.5的已建数据中心进行节能降碳改造。
当前,算力正在成为新型生产力,是支撑数字经济发展的重要“底座”,也是激活数据要素潜能、驱动经济社会数字化转型的新引擎。但长期以来,作为算力主要载体的数据中心则是典型的耗能大户。过去10年间,我国数据中心整体用电量以每年超过10%的速度递增,其耗电量在2020年突破2000亿千瓦时,约占全社会用电量的2.71%。有研究预计2023年数据中心的能耗将超过2500亿千瓦时,2030年时将超过4000亿千瓦时,用电量占比将上升到3.7%。
国家发展改革委等五部门去年10月发布的《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》中,首次在国家层面将数据中心与传统八大“两高”行业并列纳入重点推进节能降碳领域。
数据中心行业迫切需要通过推广新兴技术实现节能减排。对此,业内人士普遍认为,液冷技术是当下降低数据中心能耗的可靠与可行方案。中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长何宝宏曾公开指出,高密度计算正促使数据中心液冷技术兴起,液冷不仅是制冷方式的改变,还可能变革整个数据中心生态。
液冷技术是使用液体取代空气作为冷媒,为发热部件进行换热,为数据中心有效散热。该散热技术不仅散热效率高,运行时噪音更小,可节省电量30%至50%,还能节省大量空间,容纳更多服务器。同时,与传统风冷的散热相比,液冷数据中心收集的余热还可有效利用,进而创造经济价值,例如可直接通过热交换接入楼宇采暖系统和供水系统,满足供暖、温水供应等需求。
与风冷机柜相比,液冷机柜除了拥有更低的PUE值,还在服务器容纳总功率和提供的算力方面有着明显优势,因此市场需求潜力也非常可观。在不久前举办的2022数据中心液冷技术研讨会上,中国电子节能技术协会秘书长吕天文表示,液冷技术不仅能够满足数据中心高密度、低能耗的发展需求,还将驱动数据中心内的各种配置和部件进行创新,带来一场持续性的优化改革。
今年6月工信部等六部门发布《工业能效提升行动计划》中明确规定,到2025年新建大型、超大型数据中心PUE要优于1.3。新华三服务器产品线系统部总监郑国良认为,“东数西算”项目正式落地后,对数据中心PUE的要求非常明确,数据中心对于液冷技术需求的迫切性提到比较高的位置。
记者在采访中了解到,在“双碳”政策推进和数据中心绿色转型趋势下,行业头部企业都在加强对液冷技术的投研力度。网宿科技副总裁、绿色云图总经理胡世轩向《中国贸易报》记者透露,市场对液冷技术的需求已经明显增加,接下来液冷将越来越成为绿色数据中心的标配。
据了解,上海的第一座浸没式液冷数据中心诞生在网宿科技嘉定云计算数据产业园内。置身其中一间机房,十几台服务器在清澈的液体中紧密陈列,机柜中安静的服务器正在不导电的液体中高速运转,通过液体来完成热量交换,不再借助传统的散热风扇和机房空调系统,能效被大幅提升。这很可能就是未来数据中心机房的模样。根据网宿科技提供的数据,网宿绿色云图直接浸没式液冷技术可将散热能耗降低90%至95%、IT设备能耗降低10%至20%,实现PUE均值低至1.049。
此外,液冷技术也正在成为全球数据中心发展的新技术方向。目前,IBM、谷歌、英特尔等国际巨头已纷纷在该领域展开布局。国际数据公司IDC认为,在算力向绿色化演进的趋势下,2023年数据中心中至少有约40%将配备液冷技术解决方案。
胡世轩介绍,在行业趋势下,网宿科技一方面正在顺应国家“双碳”政策发展所需,推广液冷技术和液冷数据中心相关解决方案,另一方面,也在积极开拓北美、东南亚和中亚等地区的海外新兴市场,寻求海外合作伙伴。未来,网宿科技将乘绿色发展机遇,为更多客户提供液冷技术服务。