碳中和驶入快车道 绿色算力助推新基建

2021-01-24 15:50:45 来源: 经济日报

  “耗能过高,一直都是数据中心运营中的痛点。”曾有业内人士坦陈。数据中心能否成功节能降碳,对我国碳中和目标的实现至关重要。近年来,我国多家企业的数据中心加快了节能改造速度,走出了一条从“耗能”到“节能”的嬗变之路。

  图为腾讯贵安七星数据中心

  万物互联更需低能耗

  大数据中心作为“新基建”七大领域之一,是数字时代必备的基础设施,也是万物互联时代的重要支撑。但同时,数据中心的高速增长也带来了一系列能源消耗问题。随着互联网技术的日新月异,数据中心的能源消耗量也将越来越大。

  有数据显示,2019年我国数据中心行业耗电总量约为600-700亿千瓦时,约占全国全社会用电量的0.8%-1%。由于数字经济的持续发展,其底层基础设施数据中心的需求也将大大增加。预计到2030年,我国数据中心机架总规模将在2019年基础上增加1-2倍,能源消耗量也将翻一番,达到社会总用电量的1.5%-2%。

  按照目前公布的数据,可以算出这样一笔“数据账”:过去的PC互联网时代,联网终端数在10亿级;当下正处于移动互联网时代,联网终端数是50亿级;未来随着IPv6、5G、IoT等技术的发展,万物互联将成为新常态,那时,联网终端数将达到500亿级。这样海量数据603138)的运算无疑将消耗大量的能源。

  算完“数据帐”,再算“环保账”。根据一项关于数据中心的能源效率的研究报告显示,如果采用适当的措施来降低能效,即可减少至少40%的浪费。这不仅会为自然环境减负增容,还将带来巨大的经济效益。值得关注的是,一些企业已率先行动落地,产出了一批行之有效的成果。日前,腾讯董事会主席兼CEO马化腾宣布,腾讯已启动碳中和规划,未来将结合国际经验与中国实际情况制定相应的策略与路线图,用科技力量为中国的碳中和目标助力。在腾讯的碳中和规划中,数据中心也是非常重要的一环。

  减碳降能走出新路子

  提及减碳降能的成果,就不得不提到海底数据中心。在海底,冰冷的海水一方面为数据中心的服务器提供了免费的降温条件,另一方面也节约了空调的降温成本。

  今年1月8日,国家电网浙江省电力有限公司在浙江云和举办了紧水滩水冷式绿色数据中心项目开工仪式,预将数据中心移入大海。时隔不久,北京海兰信300065)数据科技股份有限公司也将数据中心样机送入了“海底”。海兰信副总裁徐坦表示,将数据中心部署在沿海城市的附近水域不仅无需占用陆上资源,还能节约能源消耗,是完全绿色、可持续发展的大数据中心解决方案。

  在日前腾讯启动的碳中和规划中,数据中心也是非常重要的一环。腾讯在天津的数据中心正在按照余热回收方案推进节能。如果将冬季数据中心产生的全部余热回收并用于供暖的话,这种方式供暖的覆盖面积达46万平方米,可满足5100多户居民的用热需求,减排二氧化碳量5.24万吨,碳排放当量约为种植286.4万棵大树。此外,腾讯还提出改变数据中心冷源电源供给方式,建立外包能源站,将数据中心余热并入市政热网,再通过热泵技术为数据中心提供冷源和用户采暖并用燃气发电技术为数据中心供电。由此可实现数据中心冷热电源自产自销。不仅如此,热源还可对外售卖获得收益。

  “绿色算力”跑出加速度

  在万物互联时代,医院里的传感器、高速上的智能汽车都可能是用网络连接的,一旦网络遭受攻击,后果不堪设想。此时,传统的网络安全防护就显得非常脆弱了,需要更为强大的防护网络。这个网络需要形成一个关于网络攻击的“知识库”和“数据库”,及时发现并解决危险。通过利用大数据和人工智能实现真正的联通,协同防御、纵深保护。这些需要强大的算力来支撑。无疑,这也是一个巨大的能源消耗。正因如此,一些业内人士呼吁,数据中心的节能降碳需要顶层设计,不能忽视“绿色算力”的节能力量。

  在这方面,腾讯走在了前列,为“绿色算力”的推广提供了一个可参考的样板。“软件上,提高单机服务器的计算能力,摈弃所有的硬盘读写,采用纯内存计算不但能提高性能,也避免了硬盘的额外能耗。硬件上,联合了腾讯星星海实验室,结合安全算力的高并发、高吞吐等特点,设计了一台顶多台的服务器。此外,还对硬件进行了优化,使其在低功耗的情况下承载的算力可达到服务器的20%。”腾讯相关负责人表示。

  如今,腾讯在安全功耗上已经做到了从107度电/PB的单位耗电量降低到了11.77度电/PB。按照2020年流经天幕安全算力平台的67725PB流量来计算,总共节省了645万度电,相当于减少了6430吨碳排放。

  业内人士认为,在碳中和的大目标下,数据中心在采用余热回收、服务器入海等综合节能技术的同时,也要注重算力的能效优化。打好节能方式的“组合拳”,进一步提升“耗能大户”数据中心的能效表现,正如马化腾所说,是一件“很难,但总要努力”的事情。

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