多思路降低网络数据中心高能耗 你可知道，每次轻松地用Google搜索某个关键词时，网络深处的数据中心会好一阵忙活儿，同时大量的能源会被浪费。在美国硅谷的一个电子广告牌上就列数了那些仍然使用效率低且高耗能的搜索引擎、网络服务器和视频网络等所耗费的能源已攀升到了10位数，将近20亿美元。那如何做才能改变这种状况呢？ 在不久前《新科学家》刊出的一篇文章中提到，华盛顿的一家从事直流电能源研究的数字动力公司的分析家迈克说，当越来越多的微型处理器运行速度不断提高，就需要更多的能源为其降温，目前美国的计算机在此方面要消耗10％的电力，预计未来10年，在此方面的能耗会翻一番。 这决不是简单的由于不断激增的计算机需要更多能源而造成的，最根本的能源大量消耗是由于人们使用计算机的方式。当使用者要求音乐、图片、音频、视频的储存甚至是文字的处理移动或数据传输到更远的处理器上等等，这时，一个耗能巨兽就出现了，数据中心也称为服务器农场，不得不去取得和存储你所有的材料。 当然，这么多年来我们周围存在大量的处理器，它们只有在工作时被需要。而也就是这几年，现在的数据中心一天24小时，一周7天都在给全世界在线的网友传送音乐、图像、电子邮件、网页和博客等相关内容。 为了做到这一点，仅在美国的服务器能耗已超过130万个家庭一年的用电量。根据2004年加里福尼亚的电力动力研究所（LBL）的数据统计，个人计算机用户在创建、打包、储存和移动文件，使硬件运行启动系统，传递文件所使用能源是10兆字节，所消耗的能源相当于烧掉了 1985年，在美国加州伯克里国家实验室的劳伦斯能源部的一个研究小组，已经有实验针对自己占地80公顷的设备如何减少能源需求的研究。他们采取了各种措施，例如安装节能灯，提高通风系统的能力，并替换了实验室里分子加速器的陈旧、效率低下的磁极。1995年，他们减少的动力消耗达40％。 随后，该所成立了一个解决问题的小组，专为向公众演示如何降低特别是在高技术的建筑里包括生物技术实验室、洁净室，以及许多网络用户所依赖的数据中心的高能耗。 日前，该所发布了一些可使网络经济一年节约能耗上亿元的详细办法。这些节能的法子大部分与如何减少能量的损失或是保持一定的温度使机器运行更为有效率有关。 正如几乎所有的电子设备一样，计算机需要直接的、没有波动的直流电的供应，所以在使用时需要将电网上的交流电转换成直流电。然而，这种转换的效率很低，并且在过程中会损失掉大量的热能。 该所研究发现，在一个数据中心内部的每个服务器从交流电到直流电一次次的转换，也许会发生上千次，如果在电流到达服务器之前，就可以实现这种转换的话，会减少很多不必要的热量浪费，这样就会十分有效的减少成本。 更重要的是，在数据中心从电网来的电流是先被转换成直流电，然后用巨大的电池储存起来，待用时，在其还没到达服务器时会被转换成交流电。现在，服务器只使用交流电。该所想要做的是，为计算机产业设计出一种服务器，可以用高电压的直流电，会极低的产生热能损耗，其作用相当于变压器的作用，而且节省了变压器转换电流时损耗的大量热能。 在测试时，该所用特殊的只用直流电服务器在典型的数据中心工作可以减少对数据中心服务器启动和制冷的能源需求的28％。目前超过20家公司包括硅谷巨人西科和英特尔公司已经为该所的此项研究捐助了设备和人力。该研究领头人威廉说，他已经对几个公司建议安装使用直流电动力的服务器，并希望数据中心的公司将很快开始它们自己的测试。 当然，不是所有的人确信直流动力就是解决问题的答案。一家公司的老板说，“我向设计顾问征询意见，回答是这不是个合适的选择，因为太昂贵了”。它的实现是以数据中心的整个网络动力的重新设计为前提的。 更加实际一些的解决方案是通过超级计算机服务器架子上的液体循环系统为高速运行的服务器降温，液体带走的热量是可以被循环的。根据一家英国大学KUMAR的想法，这些热量可以用于保持附近城市里游泳池的温度。 KUMAR说，“不管怎样，液体降温将很快成为数据中心使用的基本方式，我们已经可以有效利用超过空调三倍的热能，所以对于下一代高密度的计算机服务器已有恃无恐了。” 无论是直流动力亦或是液体降温的方法都不是唯一的途径解决能源消耗，也许智能芯片设计也是一种有意的尝试。例如，先进微型设备公司2003年推出Opteron处理器比以前的产品更有效率，2005年该处理器升级之后，在不增加能耗的前提下，能够提高计算机80％的运行能力。 在加州，大西洋电气公司提出，如果单个的数据中心能够实现降低服务器运行中的能耗，该公司将给用电户4％折扣的优惠政策。 另外，为减少能源的使用，互联网巨人微软、Google和Yahoo将数据中心安置在能源便宜的地方。这三家公司在美国大西洋的西北岸共同建立了一个新的中心，其电源来自潮汐能，只相当于加州七分之一的电力成本。 一位业内人士评价道：“显然，目前还没有一个最佳的解决方案一统天下，然而，却呈现出很多富有创意的好点子。” （华凌编译） (责任编辑：hualing) |