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90年代的互聯(lián)網(wǎng)革命，短短幾年時間就實現(xiàn)了彼時看似遙不可及的“信息高速公路”的設想，截至2011年年底，全球互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民數(shù)達23億，占全球人口總數(shù)的1/3。

　　社會并未止步于此，互聯(lián)網(wǎng)正在向更加縱深的領域拓展，數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等通訊信息領域，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、高速運算、便捷的網(wǎng)絡互聯(lián)，不可避免地帶來能耗和排放高企的雙重問題。

　　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，促進數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的綠色節(jié)能已成當務之急。據(jù)斯坦福大學教授奧內(nèi)?！·庫穆尼的研究數(shù)據(jù)顯示，2010年全球數(shù)據(jù)中心耗電量達到了驚人的1988億千瓦時，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，這個比例已達1.7%－2.2%。電費支出已占數(shù)據(jù)中心運營成本的50%以上，有的甚至高達70%。美國咨詢公司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8000萬噸當量激增到3.4億噸當量，直追鋼鐵、造船、航空等產(chǎn)業(yè)。能源花費占IT預算的比例已經(jīng)從8%激增到48%，電力和制冷問題成為數(shù)據(jù)中心面臨的最大問題，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)已進入高耗能行業(yè)序列。

　　業(yè)內(nèi)預測，2020年全球數(shù)字信息資源總量將達到35.2ZB。屆時如按中國數(shù)字信息資源總量占全球20%估算，則為7.04ZB，或70億TB（1ZB=109TB）。按當前國際數(shù)字存儲技術先進水平（平均150TB/機架）測算，70億TB的存儲量大約需要4600萬個機架。按每個機架占機房面積2.5平米計算，需要機房面積1.15億平米，數(shù)據(jù)中心建筑面積3.45億平米;按每個機架耗電4千瓦計算，全年用電量為1.8萬億度，接近中國2004年全國總用電量。

　　求解綠色數(shù)據(jù)中心

　　針對數(shù)據(jù)中心高耗能問題，上期本報曾報道，冰島利用其得天獨厚的綠色能源供應以及天然的散熱優(yōu)勢建設成了該國第二座綠色數(shù)據(jù)中心，并力爭將冰島打造為全球的數(shù)據(jù)中心。冰島構建全球數(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)，事關國家戰(zhàn)略、國家安全，建立并完善本土數(shù)據(jù)中心是必然之舉。

　　那么要實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排，除了綠色開源的“硬件”外，是否還有其他節(jié)流的“軟件”？2月21日，北京交通大學主辦的IEEE1888子標準工作組會議傳來希望，即IEEE1888標準（泛在綠色控制網(wǎng)絡協(xié)議）。據(jù)悉，該標準是經(jīng)美國電氣和電子工程師協(xié)會標準協(xié)會（IEEE-SA）批準，由中國企業(yè)主導制定，是首個以綠色節(jié)能為宗旨，將信息通信技術與節(jié)能減排相融合的創(chuàng)新型技術標準。該標準吸引了產(chǎn)學研各界的興趣，包括英特爾、三菱、東芝、NEC、思科、西門子、東京大學、中國電信等30多家單位投入到了該標準的制定和產(chǎn)品研發(fā)。

　　“973計劃”首席科學家、北京交通大學教授張宏科強調(diào)，利用先進的信息通信技術構建標準化的綜合節(jié)能網(wǎng)絡，對網(wǎng)絡的綠色節(jié)能有著重要的意義。根據(jù)參與IEEE1888標準制定的天地互連業(yè)務發(fā)展總監(jiān)江連山介紹，目前，圍繞IEEE1888標準已形成比較完整的綠色節(jié)能解決方案，包括終端設備、多協(xié)議網(wǎng)關設備、數(shù)據(jù)庫、智能節(jié)能分析與處理平臺、可視化界面等環(huán)節(jié)?！昂喲灾?，IEEE1888就是使智能控制系統(tǒng)成為互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點，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莊梓新認為，應用IEEE1888標準，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)能問題?！澳壳盎ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)和布局已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面，引起了各級政府的高度關注。在大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的構建中引入IEEE1888，能夠支持云計算，以標準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，還有助于保護北京的生態(tài)環(huán)境?！鼻f梓新如是說。

　　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)和建筑領域的能耗也讓人頭疼。1997-2009年中國和美國統(tǒng)計年鑒顯示：中國耗能的主要領域集中在工業(yè)和建筑，占比分別為69%和24%；而美國的能耗主要集中于建筑和工業(yè)領域，占比分別為40%和33%。

　　據(jù)悉，IEEE1888標準的應用除數(shù)據(jù)中心外，已經(jīng)進入其他更廣泛的實際應用領域，智能建筑、智慧油田、智能農(nóng)業(yè)等示范項目已悄然啟動。在北京中關村科技園和清華大學，“智能建筑”示范項目通過利用傳感器、智能控制器、可視化圖形界面，并將IPv6技術應用于樓宇節(jié)能，對樓宇內(nèi)能耗設施進行統(tǒng)一管理，從而實現(xiàn)遠程智能樓宇節(jié)能應用。目前的數(shù)據(jù)顯示，樓宇能耗節(jié)能20%以上。

　　另外，IEEE1888標準在智能電網(wǎng)中也有廣泛的應用前景。國家電網(wǎng)中國電科院副總工程師蔡國雄稱，IEEE1888作為智能電網(wǎng)的關鍵控制平臺，可將電力資源變?yōu)榭晒芸煽乜烧{(diào)度的互聯(lián)網(wǎng)流量，構建涵蓋了電力設備、分布式電廠、新能源、電能信息等的一體化系統(tǒng)，為開拓智能電網(wǎng)的應用起到重要的推動作用?！爸悄茈娋W(wǎng)配合IEEE1888標準構成的新型能源體系，將為我國綠色智能電網(wǎng)的發(fā)展打開一條新路?！辈虈郾硎?。