今年兩會(huì )上，數字化轉型與碳達峰、碳中和被寫(xiě)入政府工作報告，作為“新進(jìn)”的能源消耗大戶(hù)，數據中心又將如何在滿(mǎn)足數字化轉型日益增長(cháng)的算力需求的同時(shí)，步入綠色、節能、減排的可持續發(fā)展道路？為此，在至頂網(wǎng)的采訪(fǎng)中，Supermicro公司市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)與網(wǎng)絡(luò )安全副總裁Michael McNerney，向我們介紹了當前國際及國內數據中心綠色減排技術(shù)發(fā)展趨勢，以及如何利用異構計算，提升AI和大數據挖掘處理能力，還有如何采用更有效的服務(wù)器回收機制，更好實(shí)現電子垃圾回收。

　　當前國內外都在重視綠色減排，同時(shí)我們國家也在大力發(fā)展數字化轉型，而數字化轉型對算力的需求十分巨大。那么，目前國內外數據中心的能耗又處于一種什么狀態(tài)？Michael McNerney首先就這個(gè)問(wèn)題向我們進(jìn)行了介紹：

　　Supermicro公司市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)與網(wǎng)絡(luò )安全副總裁Michael McNerney

　　現代數據中心運營(yíng)幾乎不需要人力維運，但耗電量卻十分驚人，占全球發(fā)電總量的近 3%。據估計，隨著(zhù)數字化轉型步伐的加快，很快數據中心能耗將突破 8%。為滿(mǎn)足公眾需求（例如5G 和視頻流），數據中心服務(wù)要求日益提高，必須進(jìn)一步提升計算能力。因此，能耗隨之增加。近年來(lái)，當代服務(wù)器的系統性能顯著(zhù)改善，存儲空間持續擴大，連接需求與日俱增。全球數據中心運營(yíng)商都已經(jīng)意識到，創(chuàng )建綠色數據中心、降低電力消耗是企業(yè)責任之所在，而緩解數據中心對氣候變化的影響也成為Supermicro產(chǎn)品戰略的核心之一。服務(wù)器、存儲設備和網(wǎng)絡(luò )基礎設施運行所需的電量，可視為數據中心開(kāi)展“工作”的必要條件。但是，數據中心還必須考慮其他一些成本，其中最大的成本是系統冷卻所需的電量（也即資金）。用電效率（PUE）的計算必須納入這些成本。PUE的具體計算方法是：將服務(wù)器、存儲設備和網(wǎng)絡(luò )基礎設施消耗的電量求和，然后除以數據中心運行所需的總電量。這個(gè)比率在理想狀態(tài)下為 1.0，它可以用作評估數據中心運行效率的一個(gè)衡量指標。

　　

　　Supermicro針對云端、人工智能、5G、邊緣和企業(yè)工作負載優(yōu)化的服務(wù)器和存儲系統

　　全球的服務(wù)和計算能力需求日漸攀升，數據中心的電耗也隨之增長(cháng)。Supermicro在綠色計算領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)重要的戰略領(lǐng)導作用，率先大舉投資并列入企業(yè)計劃，包括開(kāi)發(fā)高性能電源系統、先進(jìn)散熱系統、開(kāi)發(fā)節能架構讓絕大部份的組件可重復利用以延長(cháng)更新周期等，全部工作均在美國落實(shí)并完成（中國臺灣和荷蘭提供區域支持）。微處理器技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得新一代產(chǎn)品所消耗的電量可以完成更多的工作，因此部分抵消了不斷增長(cháng)的計算能力需求。此外，數據中心運營(yíng)商也考慮采用更多其他方法來(lái)減少源于化石燃料發(fā)電廠(chǎng)的電力消耗，包括使用清潔能源、冷熱獨立通道設計和液體冷卻技術(shù)。

　　

　　數據中心能耗驚人，在這個(gè)數字化轉型的關(guān)鍵時(shí)間，有什么技術(shù)可以保障數據中心的可持續化發(fā)展。Michael McNerney從服務(wù)器節能，異構計算對算力提升這兩方面向我們更進(jìn)一步進(jìn)行了介紹：

　　微處理器領(lǐng)域的最新技術(shù)進(jìn)步使得我們能夠以較低的電耗完成較多的工作，這樣數據中心就可以為企業(yè)內部員工和外部客戶(hù)提供更好的服務(wù)。精心設計的服務(wù)器也可以減少能源的消耗，因為專(zhuān)業(yè)的機械設計可以改善氣流。計算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）有助于設計人員妥善安排服務(wù)器的內部組件，以?xún)?yōu)化氣流，從而降低風(fēng)扇速度。

　　異構計算的出現有可能顯著(zhù)加快許多應用的速度。當前的圖形處理單元（GPU）已經(jīng)展示，通過(guò)重編算法以充分利用專(zhuān)用的架構，我們可以加快許多高性能計算（HPC）和人工智能（AI）應用的速度。但是，并非所有處理任務(wù)都可以使用GPU，其他硬件類(lèi)型的加速器很快就會(huì )出現。實(shí)際上，FPGA已經(jīng)用于加速某些應用。

　

　　除了能耗問(wèn)題之外，電子垃圾也是全球數據中心面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。在這方面，雖然服務(wù)器的使用壽命一般是三到四年，成批的服務(wù)器到期報廢，會(huì )產(chǎn)生出大量的電子垃圾。接下來(lái)，Michael McNerney就Supermicro產(chǎn)品如何通過(guò)更換子系統，例如：CPU、內存、電源、風(fēng)扇和其他組件，減少電子垃圾的產(chǎn)生又向我們進(jìn)行了講解：

　　Supermicro自服務(wù)器設計初期開(kāi)始倡導節能，而不是后期被迫修改，降低給定工作負載的能耗，從而削減成本并減少碳補償舉措。但是，如果服務(wù)器刷新頻率過(guò)高，勢必導致每年產(chǎn)生的電子垃圾增多。減少電子垃圾的方法之一是延遲服務(wù)器退役時(shí)間。使用組合式服務(wù)器后，數據中心可加快部份組件的刷新速度、提高性能、降低能耗、削減資本支出，有效延長(cháng)設備的生命周期，推遲整個(gè)系統的退役時(shí)間，并最大限度地減少電子垃圾。

　　過(guò)去，若要充分利用服務(wù)器技術(shù)發(fā)展成果，數據中心必須更換整臺服務(wù)器，即使組件（機箱、電纜、電源、網(wǎng)絡(luò )交換機、風(fēng)扇、管理系統和 I/O）使用壽命尚剩余數年也不例外，這種服務(wù)器更換方法會(huì )產(chǎn)生極大的浪費。現在，Supermicro通過(guò)分離服務(wù)器內部的子系統，以便各個(gè)組件分別進(jìn)行技術(shù)升級，這樣可以將服務(wù)器機箱的使用壽命延長(cháng)至7年以上，同時(shí)保持先進(jìn)的性能和能源效率。

　　

　　最后Michael McNerney就未來(lái)數據中心在綠色節能環(huán)保方面，還會(huì )有什么新進(jìn)展。和我們進(jìn)行了展望：

　　首先，是清潔能源（可再生能源）的采用。數據中心運營(yíng)商越來(lái)越關(guān)注成本，特別是自己設施的PUE。那么采用清潔能源（或可再生能源）是一個(gè)重要的舉措，有助于大幅減少排放到大氣中的二氧化碳。

　　其次，冷熱獨立通道的設計也是必須優(yōu)先考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。CPU和GPU制造商的新技術(shù)消耗的電量越來(lái)越多，因此必須考慮液體冷卻方式，因為它的散熱能力更高。數據中心的位置也很重要，最好是比較靠近可再生能源的地方，并且能夠使用免費的空氣冷卻（寒冷的氣候）。

　　最后，組合式服務(wù)器成大勢所趨。組合式服務(wù)器將有助于數據中心縮短服務(wù)器子系統的刷新時(shí)間并降低刷新成本，不僅可以加快刷新速度，還能充分利用最新技術(shù)。更重要的是，如前面所說(shuō)，組合式服務(wù)器能有效地幫助各個(gè)組件分別進(jìn)行技術(shù)升級，這樣可以將服務(wù)器機箱的使用壽命延長(cháng)至7年以上，同時(shí)保持先進(jìn)的性能和能源效率，幫助更高效地達到綠色節能的目標。