數(shù)據(jù)中心成耗能大戶

　　科技總是在以一種超乎人想象的速度向前發(fā)展。始于上世紀(jì)90年代的互聯(lián)網(wǎng)革命，短短幾年時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了彼時(shí)看似遙不可及的“信息高速公路”的設(shè)想，截至2011年年底，全球互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民數(shù)達(dá)23億，占全球人口總數(shù)的1/3。

　　社會(huì)并未止步于此，互聯(lián)網(wǎng)正在向更加縱深的領(lǐng)域拓展，數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等通訊信息領(lǐng)域，成為新的發(fā)展方向。但潛力巨大，也意味著挑戰(zhàn)巨大，海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高速運(yùn)算、便捷的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，不可避免地帶來(lái)能耗和排放高企的雙重問(wèn)題。

　　以數(shù)據(jù)中心為例，高能耗和低能效是全球數(shù)據(jù)中心面臨的最大難題，促進(jìn)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的綠色節(jié)能已成當(dāng)務(wù)之急。據(jù)斯坦福大學(xué)教授奧內(nèi)?！·庫(kù)穆尼的研究數(shù)據(jù)顯示，2010年全球數(shù)據(jù)中心耗電量達(dá)到了驚人的1988億千瓦時(shí)，約占全球發(fā)電量的1.1%至1.5%，而在擁有大量數(shù)據(jù)中心的美國(guó)，這個(gè)比例已達(dá)1.7%－2.2%。電費(fèi)支出已占數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本的50%以上，有的甚至高達(dá)70%。美國(guó)咨詢公司Gartner的調(diào)查顯示，2007-2020年，全球數(shù)據(jù)中心的碳排放量將由8000萬(wàn)噸當(dāng)量激增到3.4億噸當(dāng)量，直追鋼鐵、造船、航空等產(chǎn)業(yè)。能源花費(fèi)占IT預(yù)算的比例已經(jīng)從8%激增到48%，電力和制冷問(wèn)題成為數(shù)據(jù)中心面臨的最大問(wèn)題，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入高耗能行業(yè)序列。

　　業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，2020年全球數(shù)字信息資源總量將達(dá)到35.2ZB。屆時(shí)如按中國(guó)數(shù)字信息資源總量占全球20%估算，則為7.04ZB，或70億TB（1ZB=109TB）。按當(dāng)前國(guó)際數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)先進(jìn)水平（平均150TB/機(jī)架）測(cè)算，70億TB的存儲(chǔ)量大約需要4600萬(wàn)個(gè)機(jī)架。按每個(gè)機(jī)架占機(jī)房面積2.5平米計(jì)算，需要機(jī)房面積1.15億平米，數(shù)據(jù)中心建筑面積3.45億平米;按每個(gè)機(jī)架耗電4千瓦計(jì)算，全年用電量為1.8萬(wàn)億度，接近中國(guó)2004年全國(guó)總用電量。

　　求解綠色數(shù)據(jù)中心

　　針對(duì)數(shù)據(jù)中心高耗能問(wèn)題，上期本報(bào)曾報(bào)道，冰島利用其得天獨(dú)厚的綠色能源供應(yīng)以及天然的散熱優(yōu)勢(shì)建設(shè)成了該國(guó)第二座綠色數(shù)據(jù)中心，并力爭(zhēng)將冰島打造為全球的數(shù)據(jù)中心。冰島構(gòu)建全球數(shù)據(jù)中心這一因地制宜的做法固然值得肯定，但是考慮到數(shù)據(jù)中心作為新一代信息產(chǎn)業(yè)的主要組成部分，正在發(fā)展成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，事關(guān)國(guó)家戰(zhàn)略、國(guó)家安全，建立并完善本土數(shù)據(jù)中心是必然之舉。

　　那么要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排，除了綠色開(kāi)源的“硬件”外，是否還有其他節(jié)流的“軟件”？2月21日，北京交通大學(xué)主辦的IEEE1888子標(biāo)準(zhǔn)工作組會(huì)議傳來(lái)希望，即IEEE1888標(biāo)準(zhǔn)（泛在綠色控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）。據(jù)悉，該標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（IEEE-SA）批準(zhǔn)，由中國(guó)企業(yè)主導(dǎo)制定，是首個(gè)以綠色節(jié)能為宗旨，將信息通信技術(shù)與節(jié)能減排相融合的創(chuàng)新型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)吸引了產(chǎn)學(xué)研各界的興趣，包括英特爾、三菱、東芝、NEC、思科、西門(mén)子、東京大學(xué)、中國(guó)電信等30多家單位投入到了該標(biāo)準(zhǔn)的制定和產(chǎn)品研發(fā)。

　　“973計(jì)劃”首席科學(xué)家、北京交通大學(xué)教授張宏科強(qiáng)調(diào)，利用先進(jìn)的信息通信技術(shù)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的綜合節(jié)能網(wǎng)絡(luò)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的綠色節(jié)能有著重要的意義。根據(jù)參與IEEE1888標(biāo)準(zhǔn)制定的天地互連業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)江連山介紹，目前，圍繞IEEE1888標(biāo)準(zhǔn)已形成比較完整的綠色節(jié)能解決方案，包括終端設(shè)備、多協(xié)議網(wǎng)關(guān)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)、智能節(jié)能分析與處理平臺(tái)、可視化界面等環(huán)節(jié)。“簡(jiǎn)言之，IEEE1888就是使智能控制系統(tǒng)成為互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，能源成為互聯(lián)網(wǎng)流量?！苯B山如此描繪IEEE1888的定位和愿景。

　　北京市政府信息化顧問(wèn)莊梓新認(rèn)為，應(yīng)用IEEE1888標(biāo)準(zhǔn)，能夠很好地解決北京市數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃中的節(jié)能問(wèn)題。“目前互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)和布局已經(jīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，引起了各級(jí)政府的高度關(guān)注。在大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建中引入IEEE1888，能夠支持云計(jì)算，以標(biāo)準(zhǔn)化的方式精確靈活地制定、部署、執(zhí)行節(jié)能策略，解決高能耗和低能效這一最大難題。促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展，既有助于確保供電安全，還有助于保護(hù)北京的生態(tài)環(huán)境。”莊梓新如是說(shuō)。

　　IEEE1888不僅限于數(shù)據(jù)中心

　　除了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，工業(yè)和建筑領(lǐng)域的能耗也讓人頭疼。1997-2009年中國(guó)和美國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒顯示：中國(guó)耗能的主要領(lǐng)域集中在工業(yè)和建筑，占比分別為69%和24%；而美國(guó)的能耗主要集中于建筑和工業(yè)領(lǐng)域，占比分別為40%和33%。

　　據(jù)悉，IEEE1888標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用除數(shù)據(jù)中心外，已經(jīng)進(jìn)入其他更廣泛的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域，智能建筑、智慧油田、智能農(nóng)業(yè)等示范項(xiàng)目已悄然啟動(dòng)。在北京中關(guān)村科技園和清華大學(xué)，“智能建筑”示范項(xiàng)目通過(guò)利用傳感器、智能控制器、可視化圖形界面，并將IPv6技術(shù)應(yīng)用于樓宇節(jié)能，對(duì)樓宇內(nèi)能耗設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能樓宇節(jié)能應(yīng)用。目前的數(shù)據(jù)顯示，樓宇能耗節(jié)能20%以上。

　　另外，IEEE1888標(biāo)準(zhǔn)在智能電網(wǎng)中也有廣泛的應(yīng)用前景。國(guó)家電網(wǎng)中國(guó)電科院副總工程師蔡國(guó)雄稱，IEEE1888作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵控制平臺(tái)，可將電力資源變?yōu)榭晒芸煽乜烧{(diào)度的互聯(lián)網(wǎng)流量，構(gòu)建涵蓋了電力設(shè)備、分布式電廠、新能源、電能信息等的一體化系統(tǒng)，為開(kāi)拓智能電網(wǎng)的應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用?！爸悄茈娋W(wǎng)配合IEEE1888標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成的新型能源體系，將為我國(guó)綠色智能電網(wǎng)的發(fā)展打開(kāi)一條新路。”蔡國(guó)雄表示。